JP3026499B2 - 電子部品調査方式 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は電子物品調査方式に関し、特に、調査のため
に磁気マーカを利用する電子物品調査方式に関する。
に磁気マーカを利用する電子物品調査方式に関する。
磁気マーカが調査下の物品に付着されている電子物品
調査方式は当業界で公知である。これらの方式において
は、アンテナシステムを介して呼び掛け区域に交流磁界
が加えられる。適当な磁気マーカを持つ物品がこの呼び
掛け区域内に入ると、この呼び掛け区域における磁気マ
ーカの存在により磁界に摂動が生じる。この呼び掛け区
域における磁界は受信アンテナにより検出され、この出
力はこの摂動を含む。磁界に対する摂動が生じたか否
か、及び、この摂動はマーカの結果であるかどうかを評
価するために受信機からの信号を検出器は解析する。も
しもその通りであれば、警報装置が活動されて呼び掛け
区域にわたるマーカの通過を示す。
調査方式は当業界で公知である。これらの方式において
は、アンテナシステムを介して呼び掛け区域に交流磁界
が加えられる。適当な磁気マーカを持つ物品がこの呼び
掛け区域内に入ると、この呼び掛け区域における磁気マ
ーカの存在により磁界に摂動が生じる。この呼び掛け区
域における磁界は受信アンテナにより検出され、この出
力はこの摂動を含む。磁界に対する摂動が生じたか否
か、及び、この摂動はマーカの結果であるかどうかを評
価するために受信機からの信号を検出器は解析する。も
しもその通りであれば、警報装置が活動されて呼び掛け
区域にわたるマーカの通過を示す。
従来の電子物品調査方式では、磁気マーカによって生
じた磁界への摂動は周波数領域又は時間領域の解析技術
を用いて検出された。一般的には、周波数領域技術が使
用されるとき、受信信号の周波数内容は加えられた磁界
の基本波（駆動周波数）の高調波について調査される。
これらの高調波は磁気マーカの非線形ヒステリシス特性
の結果として発生される。検出された高調波の相対振動
どうしを比較することによって信号の周波数スペクトル
の表示が得られる。特定の決定基準を用いてこのスペク
トルは有効なマーカから期待されるスペクトルと比較さ
れ、そして、マーカの存在に関する決定がなされる。周
波数領域解析技術の使用は特に雑音条件が期待される場
合には望ましいが、発生された高調波を隔離するに必要
な高Ｑフィルタはシステムの応答時間を長くする。
じた磁界への摂動は周波数領域又は時間領域の解析技術
を用いて検出された。一般的には、周波数領域技術が使
用されるとき、受信信号の周波数内容は加えられた磁界
の基本波（駆動周波数）の高調波について調査される。
これらの高調波は磁気マーカの非線形ヒステリシス特性
の結果として発生される。検出された高調波の相対振動
どうしを比較することによって信号の周波数スペクトル
の表示が得られる。特定の決定基準を用いてこのスペク
トルは有効なマーカから期待されるスペクトルと比較さ
れ、そして、マーカの存在に関する決定がなされる。周
波数領域解析技術の使用は特に雑音条件が期待される場
合には望ましいが、発生された高調波を隔離するに必要
な高Ｑフィルタはシステムの応答時間を長くする。
時間領域解析においては、受信信号の時間領域パルス
はそのパルス形状、及び、加えられた磁界の基本位相に
対するその時間変移について解析される。この種の解析
の場合、信号の形状は検出段階で使用されるフィルタの
振幅及び群遅延特性及び加えらてた駆動磁界のばら付き
による受信信号の変化によりかなり影響を受ける。更
に、この解析は周囲の雑音レベル以上に設定されなけれ
ばならない振幅閾値を利用しているので、この方法の使
用は高信号対雑音比が存在する場合には非常に魅力的で
ある。
はそのパルス形状、及び、加えられた磁界の基本位相に
対するその時間変移について解析される。この種の解析
の場合、信号の形状は検出段階で使用されるフィルタの
振幅及び群遅延特性及び加えらてた駆動磁界のばら付き
による受信信号の変化によりかなり影響を受ける。更
に、この解析は周囲の雑音レベル以上に設定されなけれ
ばならない振幅閾値を利用しているので、この方法の使
用は高信号対雑音比が存在する場合には非常に魅力的で
ある。
理解されるように、時間領域又は周波数領域解析技術
がこの調査方式で利用されるか否かに関わらず、重要な
ことは、検出処理により有効なマーカから生じる磁界の
摂取動即ち変化と非マーカ源から生じるそれらとを区別
することができることにある。要求された区別をその方
式が提供できないとすると、この方式の完全性及び有用
性をかなり損なう贋の警報が生じる。
がこの調査方式で利用されるか否かに関わらず、重要な
ことは、検出処理により有効なマーカから生じる磁界の
摂取動即ち変化と非マーカ源から生じるそれらとを区別
することができることにある。要求された区別をその方
式が提供できないとすると、この方式の完全性及び有用
性をかなり損なう贋の警報が生じる。
磁気マーカによる摂動と異質の非マーカによる摂動と
を確実に区別する問題は小売店、特に、スーパーマーケ
ット、ここでは金属性の備品、金属カウンタ、金属ショ
ッピングカート、雑音発生器（例えば、レーザスキャ
ナ、デジタル天びん、クレジットカード及びバーコード
リーダー、コンベアベルト、等）等が多くある所で大き
くなる。この装置により厳しい電子環境が生じ、そし
て、有効なマーカ信号を隠し及び（又は）有効なマーカ
信号として現われる摂動をこの検出方式に生じさせる可
能性がある。この方式の信頼性は、従って、かなり低下
される。
を確実に区別する問題は小売店、特に、スーパーマーケ
ット、ここでは金属性の備品、金属カウンタ、金属ショ
ッピングカート、雑音発生器（例えば、レーザスキャ
ナ、デジタル天びん、クレジットカード及びバーコード
リーダー、コンベアベルト、等）等が多くある所で大き
くなる。この装置により厳しい電子環境が生じ、そし
て、有効なマーカ信号を隠し及び（又は）有効なマーカ
信号として現われる摂動をこの検出方式に生じさせる可
能性がある。この方式の信頼性は、従って、かなり低下
される。
現在の調査方式はこの信頼性の問題を完全には解決す
ることができず、そして、他の種類の欠点があった。従
って、これらの方式は物理的に非常に大きく、呼び掛け
区域を通る流れが妨げられるような方式が設計されてい
た。また、これらの方式は、比較的強い印加磁界を使用
していました。結果として、磁界はしばしば呼び掛け区
域を越えて広がり、非マーカ源又は呼び掛け区域の外の
マーカからの摂動の可能性が増大していた。更に、電子
雑音と結合したこれらの方式のオーバーレインジ（over
range）により方式の感度はかなり減少される。これに
より、比較的貧弱な検出速度及び望ましくない数の贋の
警報がしばしば生じた。
ることができず、そして、他の種類の欠点があった。従
って、これらの方式は物理的に非常に大きく、呼び掛け
区域を通る流れが妨げられるような方式が設計されてい
た。また、これらの方式は、比較的強い印加磁界を使用
していました。結果として、磁界はしばしば呼び掛け区
域を越えて広がり、非マーカ源又は呼び掛け区域の外の
マーカからの摂動の可能性が増大していた。更に、電子
雑音と結合したこれらの方式のオーバーレインジ（over
range）により方式の感度はかなり減少される。これに
より、比較的貧弱な検出速度及び望ましくない数の贋の
警報がしばしば生じた。
最近、これらの従来方式で遭遇する前述の問題のいく
つかを緩和することができる特性を持つ磁気マーカが開
発されている。「アーティクル サーベイランス マグ
ネティック マーカ ハビング アン ヒステレシス
ループ ウィズ ラージ バルクハウゼン ディスコン
ティニュイティーズ（Article Surveillance Magnetic
Marker Having An Hysteresis Loop With Barkausen Di
oscontinuities）」なる名称で同一譲渡人に譲渡された
米国特許第4,660,025号はこの種の磁気マーカを開示し
ている。このマーカは保持応力と、大きなバルクハウゼ
ン不連続を示す磁気ヒステレシスループトとを持つ磁気
材料よりなる。結果として、このマーカは、閾値以上の
印加磁界にさらされると、この磁気分極が再生反転を受
ける。
つかを緩和することができる特性を持つ磁気マーカが開
発されている。「アーティクル サーベイランス マグ
ネティック マーカ ハビング アン ヒステレシス
ループ ウィズ ラージ バルクハウゼン ディスコン
ティニュイティーズ（Article Surveillance Magnetic
Marker Having An Hysteresis Loop With Barkausen Di
oscontinuities）」なる名称で同一譲渡人に譲渡された
米国特許第4,660,025号はこの種の磁気マーカを開示し
ている。このマーカは保持応力と、大きなバルクハウゼ
ン不連続を示す磁気ヒステレシスループトとを持つ磁気
材料よりなる。結果として、このマーカは、閾値以上の
印加磁界にさらされると、この磁気分極が再生反転を受
ける。
この再生反転は比較的低い閾値において起こるように
することができるので、このマーカに要求される印加磁
界は好都合にも比較的低くすることができる。更に、こ
のマーカの磁気分極により示される段階関数反転により
高調波に富んだ磁界の摂動が生じ、検出が容易かつ簡単
になる。「メソッド システム アンド アパレイタス
フォー アーティクル サーベイランス（Method,Sys
tem and Apparatus for Article Surveillance）」なる
名称でこの同一の譲渡人に譲渡された米国特許第4,686,
516号に開示されているように、上記の'025号特許のマ
ーカも又、多くの種類の実行方法により無力化され得る
という点で好都合である。従って、マーカの保持応力を
緩和し、又は、このマーカの一部を結晶化することによ
って、マーカは警報を発せずに呼び掛け区域を通過する
ことができるように容易に無力化される。
することができるので、このマーカに要求される印加磁
界は好都合にも比較的低くすることができる。更に、こ
のマーカの磁気分極により示される段階関数反転により
高調波に富んだ磁界の摂動が生じ、検出が容易かつ簡単
になる。「メソッド システム アンド アパレイタス
フォー アーティクル サーベイランス（Method,Sys
tem and Apparatus for Article Surveillance）」なる
名称でこの同一の譲渡人に譲渡された米国特許第4,686,
516号に開示されているように、上記の'025号特許のマ
ーカも又、多くの種類の実行方法により無力化され得る
という点で好都合である。従って、マーカの保持応力を
緩和し、又は、このマーカの一部を結晶化することによ
って、マーカは警報を発せずに呼び掛け区域を通過する
ことができるように容易に無力化される。
従来方法の上記の問題を克服する方向に向けられた別
の進歩は本願と同一の譲受人に譲渡され、そして、その
開示内容が言及により本願に組み込まれた現在係属中の
米国特許出願第880,138号に開示されている。この'138
号の出願は呼び掛け区域の側縁に置かれるべき、そし
て、呼び掛け区域の外の磁界の強さを減少するようにし
た磁気シールドを開示している。この磁気シールドもこ
の磁気シールド自体により生じる磁界への摂動が容易に
区別されそして阻止され得るようになっている。
の進歩は本願と同一の譲受人に譲渡され、そして、その
開示内容が言及により本願に組み込まれた現在係属中の
米国特許出願第880,138号に開示されている。この'138
号の出願は呼び掛け区域の側縁に置かれるべき、そし
て、呼び掛け区域の外の磁界の強さを減少するようにし
た磁気シールドを開示している。この磁気シールドもこ
の磁気シールド自体により生じる磁界への摂動が容易に
区別されそして阻止され得るようになっている。
この'138号の出願に開示されているように、これらの
特性を達成するには、磁気シールドの厚さを実質的に越
える表皮深さを提供するように加えられた磁界の一定の
透磁率及び周波数に対して、この磁気シールドの磁気材
料は充分に高い抵抗率を持たなければならない。この磁
気材料は又、加えられる磁界の正負のピークの移動のた
めに磁気シールドに生じる最大の磁束密度よりも大きい
飽和磁束密度を持たなければならない。最後に、磁気材
料は、磁界のピーク点で加えられた磁界に応答し、そし
て、零クロス点近くではほとんど又は全然応答しないよ
うなものでなければならない。
特性を達成するには、磁気シールドの厚さを実質的に越
える表皮深さを提供するように加えられた磁界の一定の
透磁率及び周波数に対して、この磁気シールドの磁気材
料は充分に高い抵抗率を持たなければならない。この磁
気材料は又、加えられる磁界の正負のピークの移動のた
めに磁気シールドに生じる最大の磁束密度よりも大きい
飽和磁束密度を持たなければならない。最後に、磁気材
料は、磁界のピーク点で加えられた磁界に応答し、そし
て、零クロス点近くではほとんど又は全然応答しないよ
うなものでなければならない。
上記'138号出願で更に述べられているように、フェラ
イト及び圧粉鉄から作られたシールドは上記の特性を提
供し、そして、少なくとも10対１のピーク前磁界（即
ち、呼び掛け区域内の磁界）対ピーク後磁界（即ち、磁
気シールドの後の磁界）の比をもたらす。この10対１の
比を示し、そして、更に、加えられた磁界のピークにお
いて最大の応答と零クロス点において最小の応答を示す
特定のフェライトは日本国東京のTDK社により製造され
てQ5Bとして商業的に認められたフェライトである。同
様な特性はFeP、H2、Ｃ、Mn、Ｓ及びおそらく他の少量
の要素を含む約１％の少量の成分と共に約99％の鉄の含
有量を有している、なるべくなら未焼結の、圧粉鉄に見
られる。
イト及び圧粉鉄から作られたシールドは上記の特性を提
供し、そして、少なくとも10対１のピーク前磁界（即
ち、呼び掛け区域内の磁界）対ピーク後磁界（即ち、磁
気シールドの後の磁界）の比をもたらす。この10対１の
比を示し、そして、更に、加えられた磁界のピークにお
いて最大の応答と零クロス点において最小の応答を示す
特定のフェライトは日本国東京のTDK社により製造され
てQ5Bとして商業的に認められたフェライトである。同
様な特性はFeP、H2、Ｃ、Mn、Ｓ及びおそらく他の少量
の要素を含む約１％の少量の成分と共に約99％の鉄の含
有量を有している、なるべくなら未焼結の、圧粉鉄に見
られる。
磁気シールドが、互いに接着され、そして、互いに電
気的に絶縁されている複数の薄いシートからなる積層体
である場合、この各シートの表皮深さは実質的にシート
の厚さよりも大きくされる。
気的に絶縁されている複数の薄いシートからなる積層体
である場合、この各シートの表皮深さは実質的にシート
の厚さよりも大きくされる。
加えられた磁界の零クロス点の近くにおいて磁気シー
ルドの応答が最小になることが必要なのは、磁気マー
カ、特に、'025号特許のマーカが加えられた磁界の零ク
ロス点で最大の応答を、そして、磁界のピークにおいて
最小の応答を示すという事実でためである。逆特性を持
つシールドの磁気材料を選択することによって磁気シー
ルドにより生じる摂動は容易に検出され、そして、マー
カの摂動の検出に干渉せずに除去することができる。
ルドの応答が最小になることが必要なのは、磁気マー
カ、特に、'025号特許のマーカが加えられた磁界の零ク
ロス点で最大の応答を、そして、磁界のピークにおいて
最小の応答を示すという事実でためである。逆特性を持
つシールドの磁気材料を選択することによって磁気シー
ルドにより生じる摂動は容易に検出され、そして、マー
カの摂動の検出に干渉せずに除去することができる。
'138号特許出願も又上記の磁気シールドに関連して、
導電材料の補助シールドを教示している。この補助シー
ルドは磁気シールドの後に配置して渦電流損失によりマ
ーカ及び呼び掛け区域の外に置かれた外部雑音源からの
摂動を減衰させる。上記の磁気マーカ及び磁気シールド
は従来の磁気的な電子物品調査方式に対しかなりの改良
をなすが、依然として、かなりの信頼性及びコンパクト
性及び贋の警報からの自由の特性を持つ方式全体に対す
る必要が依然として存在する。
導電材料の補助シールドを教示している。この補助シー
ルドは磁気シールドの後に配置して渦電流損失によりマ
ーカ及び呼び掛け区域の外に置かれた外部雑音源からの
摂動を減衰させる。上記の磁気マーカ及び磁気シールド
は従来の磁気的な電子物品調査方式に対しかなりの改良
をなすが、依然として、かなりの信頼性及びコンパクト
性及び贋の警報からの自由の特性を持つ方式全体に対す
る必要が依然として存在する。
従って、本発明の主目的は改良になる電子物品調査方
式及び方法を提供することである。
式及び方法を提供することである。
本発明の他の目的は制御機能を高めた改良になる磁気
電子物品調査方式及び方法を提供することである。
電子物品調査方式及び方法を提供することである。
本発明の更に他の目的は検出実施方法を改良した磁気
物品調査方式及び方法を提供することである。
物品調査方式及び方法を提供することである。
本発明の更に他の的は独特の周波数領域及び独特の時
間領域の検出実施面を持つ改良になる磁気電子調査方式
及び方法を提供することである。
間領域の検出実施面を持つ改良になる磁気電子調査方式
及び方法を提供することである。
本発明の更に他の目的は雑音の変化を含む周囲の環境
の変化に応答してこの変化に自己適用する改良になる磁
気電子物調査方式及び方法を提供することである。
の変化に応答してこの変化に自己適用する改良になる磁
気電子物調査方式及び方法を提供することである。
本発明の更に他の目的は特性を高めたアンテナ装置を
持つ改良になる磁気電子調査方式を提供するこである。
持つ改良になる磁気電子調査方式を提供するこである。
本発明の更に他の目的は、改良になる特性をもつアン
テナ台部を備えた改良になる磁気電子調査方式を提供す
ることである。
テナ台部を備えた改良になる磁気電子調査方式を提供す
ることである。
本発明の更に他の目的は独特の櫛型帯域フィルタ手段
をもつ改良になる磁気電子調査方式を提供することであ
る。
をもつ改良になる磁気電子調査方式を提供することであ
る。
本発明の更に他の目的は独特の櫛型ノッチフィルタ手
段をもつ改良になる磁気電子調査方式を提供することで
ある。
段をもつ改良になる磁気電子調査方式を提供することで
ある。
本発明の更に他の目的は、'025号特許の場合の磁気マ
ーカ及び'138号出願の場合のシールドを更に加えた上記
の改良になる磁気電子調査方式を提供することである。
ーカ及び'138号出願の場合のシールドを更に加えた上記
の改良になる磁気電子調査方式を提供することである。
発明の要約 本発明の原理によれば、上記及び他の目的は方式動作
がマイクロコンピュータ制御下で行われる磁気電子物品
調査方式により実現される。周波数及び時間領域回路を
含む検出回路は呼び掛け区域からの受信信号を処理す
る。独特の櫛型帯域フィルタよりなるフィルタ手段は加
えられた磁界の高調波に対して検出器回路の受信信号を
制限する。
がマイクロコンピュータ制御下で行われる磁気電子物品
調査方式により実現される。周波数及び時間領域回路を
含む検出回路は呼び掛け区域からの受信信号を処理す
る。独特の櫛型帯域フィルタよりなるフィルタ手段は加
えられた磁界の高調波に対して検出器回路の受信信号を
制限する。
受信信号の少なくとも２つの周波数帯域は周波数検出
回路及び決定された各帯域の信号内容により絶縁され
る。同時に、時間領域回路は受信信号をサンプルしてデ
ジタル化信号を発生する。これらの操作の結果はマイク
ロコンピュータ内の独特の決定ルーチンにより処理され
る。これらのルーチンは改良になる有効マーカ基準を注
意し、そして、周囲の雑音及び有効なマーカ以外の対象
物からの望ましくない応答に関する閾値を有している。
回路及び決定された各帯域の信号内容により絶縁され
る。同時に、時間領域回路は受信信号をサンプルしてデ
ジタル化信号を発生する。これらの操作の結果はマイク
ロコンピュータ内の独特の決定ルーチンにより処理され
る。これらのルーチンは改良になる有効マーカ基準を注
意し、そして、周囲の雑音及び有効なマーカ以外の対象
物からの望ましくない応答に関する閾値を有している。
マイクロコンピュータ内の時間及び周波数領域ルーチ
ンからの決定情報は加えられた磁界の半サイクルごとに
発生される。この情報はそれぞれの時間領域及び周波数
領域のカウンタを更新するために使用される。警報活動
を開始するための信号はこれらのカウンタが所定カウン
トに達したときに発生される。
ンからの決定情報は加えられた磁界の半サイクルごとに
発生される。この情報はそれぞれの時間領域及び周波数
領域のカウンタを更新するために使用される。警報活動
を開始するための信号はこれらのカウンタが所定カウン
トに達したときに発生される。
マイクロコンピュータにおける他のルーチンは望まし
くない高い値の擬似摂動（即ち、電子雑音のスパイク）
の期待される特性に基づいた閾値に従って一連のデジタ
ル化信号の選択値を処理する。マイクロコンピュータの
更に別のルーチンは検出回路により同様に絶縁される基
本周波数成分の変化を注意する。これらの両ルーチンの
出力は時間及び周波数領域カウンタによる警報作動を先
取りするために使用される。
くない高い値の擬似摂動（即ち、電子雑音のスパイク）
の期待される特性に基づいた閾値に従って一連のデジタ
ル化信号の選択値を処理する。マイクロコンピュータの
更に別のルーチンは検出回路により同様に絶縁される基
本周波数成分の変化を注意する。これらの両ルーチンの
出力は時間及び周波数領域カウンタによる警報作動を先
取りするために使用される。
基本周波数成分のレベルの場合のように、雑音レベル
は本方式の開始時にマイクロコンピュータにより監視さ
れ、そして、周期的に更新される。コンピュータルーチ
ンは、こうして、これらの値で更新されて、本方式が環
境の変化と共に動的に変化することができるようにして
いる。
は本方式の開始時にマイクロコンピュータにより監視さ
れ、そして、周期的に更新される。コンピュータルーチ
ンは、こうして、これらの値で更新されて、本方式が環
境の変化と共に動的に変化することができるようにして
いる。
この方式の櫛型フィルタ手段は所望の櫛型応答を達成
するためにフィードバック手段を備えた集積回路の遅延
線を利用する。これにより、高Ｑ値を持つフィルタリン
グが可能となり、同時に、従来のフィルタの別々のコン
デンサに関連する必要性及びバルクを除去することがで
きる。
するためにフィードバック手段を備えた集積回路の遅延
線を利用する。これにより、高Ｑ値を持つフィルタリン
グが可能となり、同時に、従来のフィルタの別々のコン
デンサに関連する必要性及びバルクを除去することがで
きる。
本方式は又加えられた磁界に普通存在する望ましくな
いナル（nulls）を減少するように設計された受信機及
び送信機アンテナアレイを組み込んでいる。受信機アン
テナアレイは入子関係に配列された第１と第２の上ルー
プと又入子関係に配列された第３と第４の下ループを有
し、この第１と第２のループはそれぞれ第３と第４のル
ープと共に８の字型の形状を形成している。これらのル
ープは電気的に直列且つ同相に接続されて上ループが同
一の第１の位相及び下ループがこの第１の位相と逆の第
２の同一の位相を有するようにされている。この好適な
形状では、数字の８の字形状おける接合部に沿う各ルー
プの部分は水平面に対してある角度をなし、即ち、傾斜
している。
いナル（nulls）を減少するように設計された受信機及
び送信機アンテナアレイを組み込んでいる。受信機アン
テナアレイは入子関係に配列された第１と第２の上ルー
プと又入子関係に配列された第３と第４の下ループを有
し、この第１と第２のループはそれぞれ第３と第４のル
ープと共に８の字型の形状を形成している。これらのル
ープは電気的に直列且つ同相に接続されて上ループが同
一の第１の位相及び下ループがこの第１の位相と逆の第
２の同一の位相を有するようにされている。この好適な
形状では、数字の８の字形状おける接合部に沿う各ルー
プの部分は水平面に対してある角度をなし、即ち、傾斜
している。
送信機アンテナアレイも又ループの入子配列よりな
る。この構成では、内部ループの電流は外部ループの電
流と同じ向きにあり、一方、内部ループの軸心は所定量
だけ、好ましくは、45度だけ外部ループの軸心に対して
回転されている。
る。この構成では、内部ループの電流は外部ループの電
流と同じ向きにあり、一方、内部ループの軸心は所定量
だけ、好ましくは、45度だけ外部ループの軸心に対して
回転されている。
この方式の上記のアンテナアレイは台部で支持され、
この台部はこのアンテナアレイを不動のものにすると共
にかなりの物理的完全性を持つようにされている。これ
は発泡材で台部の壁どうしの間の領域を充填し、そし
て、この発泡材が硬化するに従ってそのユニットを圧力
下に置く方法によって達成される。結果として生じる硬
質発泡材によりこのアンテナはカプセル化されて不動に
され、一方、その発泡材は台部の壁の間の空き空間をほ
ぼ充填して所望の強度及び固さを台部に与える。
この台部はこのアンテナアレイを不動のものにすると共
にかなりの物理的完全性を持つようにされている。これ
は発泡材で台部の壁どうしの間の領域を充填し、そし
て、この発泡材が硬化するに従ってそのユニットを圧力
下に置く方法によって達成される。結果として生じる硬
質発泡材によりこのアンテナはカプセル化されて不動に
され、一方、その発泡材は台部の壁の間の空き空間をほ
ぼ充填して所望の強度及び固さを台部に与える。
本発明にれば、本発明の方式では'025号特許に開示さ
れたマーカを利用し、そして、上記の出願に開示された
シールドを台部にアンテナアレイと共に組み込むという
ことが更に考慮されている。この場合、本方式は更に方
式動作に上記のシールドのスパイクパルスが影響を与え
るのを防止するようにしている。
れたマーカを利用し、そして、上記の出願に開示された
シールドを台部にアンテナアレイと共に組み込むという
ことが更に考慮されている。この場合、本方式は更に方
式動作に上記のシールドのスパイクパルスが影響を与え
るのを防止するようにしている。
本発明の上記及び他の特徴及び態様は添付図面と共に
次の詳細な説明を読むと更に明らかになろう。
次の詳細な説明を読むと更に明らかになろう。
詳細な説明 第１図で、磁気電子調査方式１が示されている。図示
のように、磁気電子調査方式１は送信機アンテナ12に対
して基本周波数Foの高極性正弦波AC電流及び電圧を提供
するAC駆動部11を有している。送信機アンテナ12は周波
数Foの交流磁界を発生し、この交流磁界は物品14のよう
な調査される物品が通過しなければならない呼び掛け区
域13内へ伝わる。
のように、磁気電子調査方式１は送信機アンテナ12に対
して基本周波数Foの高極性正弦波AC電流及び電圧を提供
するAC駆動部11を有している。送信機アンテナ12は周波
数Foの交流磁界を発生し、この交流磁界は物品14のよう
な調査される物品が通過しなければならない呼び掛け区
域13内へ伝わる。
物品14は磁気材料よりなるマーカ15を帯びている。こ
のマーカ15は基本周波数Foの高調波を含むと共に受信機
アンテナ16によって結合又は検出される摂動を磁界に発
生する。受信機アンテナ16はこの摂動を制御器インタフ
ェース及び受信機17に加えられる電気信号を変換する。
受信機17は受信信号から周波数領域及び時間領域の情報
を発生し、そのインタフェースを介してこの情報の方式
の制御器18に利用可能にする。
のマーカ15は基本周波数Foの高調波を含むと共に受信機
アンテナ16によって結合又は検出される摂動を磁界に発
生する。受信機アンテナ16はこの摂動を制御器インタフ
ェース及び受信機17に加えられる電気信号を変換する。
受信機17は受信信号から周波数領域及び時間領域の情報
を発生し、そのインタフェースを介してこの情報の方式
の制御器18に利用可能にする。
制御器18は特定の決定基準に従ってこの情報を解析す
る。もしも決定基準が有効なマーカの存在を示す場合、
制御器18は警報ユニット19に連絡を付ける。警報ユニッ
ト19は次に活動を始めて物品14が呼び掛け区域にあると
いう表示を与える。
る。もしも決定基準が有効なマーカの存在を示す場合、
制御器18は警報ユニット19に連絡を付ける。警報ユニッ
ト19は次に活動を始めて物品14が呼び掛け区域にあると
いう表示を与える。
本方式の制御器18はAC駆動部11の制御を行い、そし
て、送信機のAC電流状態及び電圧情報を受け取る。又、
制御器18は、以下に更に詳しく記載するように、制御器
のインタフェース及び受信機17に対してタイミング、ア
ドレス及び他の情報を提供する。
て、送信機のAC電流状態及び電圧情報を受け取る。又、
制御器18は、以下に更に詳しく記載するように、制御器
のインタフェース及び受信機17に対してタイミング、ア
ドレス及び他の情報を提供する。
本方式１の好適な形においては、マーカ15は'025号の
特許に開示された種類のものであり、従って、加えられ
た磁界がその極性を反転し、そして、比較的低い閾値を
越えるたびに、磁束に大きなバルクハウゼン不連続又は
段階関数変化を示すヒステレシスループを有している。
マーカ15により生じた磁界への摂動は、かくして、加え
られた磁界の零クロス点の付近に存在し、そして、基本
周波数Foの高調波に富むことになる。更に、期待された
マーカ信号は極めて狭い幅（200μSEC以下）のパルスと
なる。
特許に開示された種類のものであり、従って、加えられ
た磁界がその極性を反転し、そして、比較的低い閾値を
越えるたびに、磁束に大きなバルクハウゼン不連続又は
段階関数変化を示すヒステレシスループを有している。
マーカ15により生じた磁界への摂動は、かくして、加え
られた磁界の零クロス点の付近に存在し、そして、基本
周波数Foの高調波に富むことになる。更に、期待された
マーカ信号は極めて狭い幅（200μSEC以下）のパルスと
なる。
又、方式１の好適な形では、アンテナアレイ12と16は
上記のごとくシールドを備えており、これにより、方式
１が考慮し、抑圧しなればならない受信信号のいわゆる
「シールドスパイク」が生じる。
上記のごとくシールドを備えており、これにより、方式
１が考慮し、抑圧しなればならない受信信号のいわゆる
「シールドスパイク」が生じる。
本発明の好適な形はかくして'025号特許のマーカ及
び'138号の出願のシールドを利用しているが、本発明の
原理は他のマーカ及びアンテナアレイのものにも応用可
能である。この場合、方式の形状及び決定ルーチンは使
用される特定のマーカ及び（又は）アンテナの特定の特
性を考慮して変形される。
び'138号の出願のシールドを利用しているが、本発明の
原理は他のマーカ及びアンテナアレイのものにも応用可
能である。この場合、方式の形状及び決定ルーチンは使
用される特定のマーカ及び（又は）アンテナの特定の特
性を考慮して変形される。
第2A〜2C図は第１図の本方式の制御器18、制御器イン
タフェース及び受信機17を更に詳しく示す。制御器18は
マイクロコンピュータ21を有し、このマイクロコンピュ
ータ21は一般的にはインテル社により製造されている80
31型マイクロコンピュータでもよく、そして、方式動作
に対する主要なシーケンス制御を行う。マイクロコンピ
ュータ21は主プログラム記憶装置EPROM22と通信を行
い、この記憶装置22は主プログラム及びこのマイクロコ
ンピュータ用の決定ルーチンを含んでいる。第２の非揮
発性記憶装置NOVRAM23は又はこの方式の動作パラメータ
を記憶するために設けられている。NOVRAM23はこの方式
に対する停電の場合にこれらのパラメータを保持する。
タフェース及び受信機17を更に詳しく示す。制御器18は
マイクロコンピュータ21を有し、このマイクロコンピュ
ータ21は一般的にはインテル社により製造されている80
31型マイクロコンピュータでもよく、そして、方式動作
に対する主要なシーケンス制御を行う。マイクロコンピ
ュータ21は主プログラム記憶装置EPROM22と通信を行
い、この記憶装置22は主プログラム及びこのマイクロコ
ンピュータ用の決定ルーチンを含んでいる。第２の非揮
発性記憶装置NOVRAM23は又はこの方式の動作パラメータ
を記憶するために設けられている。NOVRAM23はこの方式
に対する停電の場合にこれらのパラメータを保持する。
プログラミングインタフェース24はマイクロコンピュ
ータ21と外部通信を行う手段を提供する。プログラミン
グインタフフェース24によりNOVRAM23内の動作パラメー
タは、本方式が使用される特定の現場条件を考慮するよ
うに設定することができる。プログラミングインタフェ
ース24により又種々の診断を方式の動作のチェックのた
めに実施することができる。
ータ21と外部通信を行う手段を提供する。プログラミン
グインタフフェース24によりNOVRAM23内の動作パラメー
タは、本方式が使用される特定の現場条件を考慮するよ
うに設定することができる。プログラミングインタフェ
ース24により又種々の診断を方式の動作のチェックのた
めに実施することができる。
マイクロコンピュータ21は方式状態信号を状態表示器
25に提供する。監視回路26はマイクロコンピュータ21に
パワーアップ時にリセットパルスを提供して、このマイ
クロコンピュータ21が主プログラムの実施を開始するよ
うに命令する。補助インタフェース27も設けられてい
る。
25に提供する。監視回路26はマイクロコンピュータ21に
パワーアップ時にリセットパルスを提供して、このマイ
クロコンピュータ21が主プログラムの実施を開始するよ
うに命令する。補助インタフェース27も設けられてい
る。
アドレスラッチ28によりマイクロコンピュータ21は制
御器18及び受信機17の他の要素に連絡を付ける。受信機
17からのアナログデータはデジタルデータに変換され、
このデジタルデータはアナログ−デジタル変換器29を介
してマイクロコンピュータ21により処理される。12MHz
の主CPUクロック31は本方式に対して主クロック信号を
提供する。
御器18及び受信機17の他の要素に連絡を付ける。受信機
17からのアナログデータはデジタルデータに変換され、
このデジタルデータはアナログ−デジタル変換器29を介
してマイクロコンピュータ21により処理される。12MHz
の主CPUクロック31は本方式に対して主クロック信号を
提供する。
CPUクロック31はマイクロコンピュータ21とプログラ
ム可能な分周器32にクロック信号を与える。この後者は
主クロック信号に同期化される複数の別クロック信号を
発生し、このクロック信号はマイクロコンピュータ21及
び本方式１と他の構成要素に加えられる。
ム可能な分周器32にクロック信号を与える。この後者は
主クロック信号に同期化される複数の別クロック信号を
発生し、このクロック信号はマイクロコンピュータ21及
び本方式１と他の構成要素に加えられる。
制御器18も又送信機12用の駆動電流を確立する駆動チ
ャネル30を有している。この駆動チャネル30は低域フィ
ルタ33、レベル調整マルチプレクサ34及びバッファ増幅
器35を有している。
ャネル30を有している。この駆動チャネル30は低域フィ
ルタ33、レベル調整マルチプレクサ34及びバッファ増幅
器35を有している。
第2A〜2C図も又AC駆動部11の電力増幅器79と送信機ア
ンテナに関連する電流センサ81を示す。警報ユニット19
の可聴警報器82、可聴警報器83、イベントカウンタ84及
び警報インタフェース回路85も同様に示してある。
ンテナに関連する電流センサ81を示す。警報ユニット19
の可聴警報器82、可聴警報器83、イベントカウンタ84及
び警報インタフェース回路85も同様に示してある。
上述のように、プログラムインタフェース24はマイク
ロコンピュータ21に連絡して本方式の所望の特定の動作
パラメータをNOVRAM23に設定するようにしている。これ
らのパラメータは、大部分の場合、方式１が使用される
環境に依存する。第４図はNOVRAM23内にプログラム可能
な代表的パラメータ及びこれらのパラメータに関する例
示的な値を示す。
ロコンピュータ21に連絡して本方式の所望の特定の動作
パラメータをNOVRAM23に設定するようにしている。これ
らのパラメータは、大部分の場合、方式１が使用される
環境に依存する。第４図はNOVRAM23内にプログラム可能
な代表的パラメータ及びこれらのパラメータに関する例
示的な値を示す。
NOVRAM23も又最初の組のパラメータ値、いわゆる、デ
フォルト値を有しており、これらの値は名目的な環境に
ついてプリセットされる。これらのパラメータは環境条
件が名目上のものである場合、方式動作を制御するため
に使用することができる。
フォルト値を有しており、これらの値は名目的な環境に
ついてプリセットされる。これらのパラメータは環境条
件が名目上のものである場合、方式動作を制御するため
に使用することができる。
システムパラメータが一度設定されると、マイクロコ
ンピュータ21は駆動チャネル30を介して送信機アンテナ
電流を設定する。このために、所望の駆動周波数Foのパ
ルス信号がマイクロコンピュータ21により発生される。
このパルス信号は、別のパルス信号SSB1から発生され、
このパルス信号SSB1は所望周波数の２倍（2Fo）で、プ
ログラム可能な分周器32により12MHzクロック信号から
発生される。
ンピュータ21は駆動チャネル30を介して送信機アンテナ
電流を設定する。このために、所望の駆動周波数Foのパ
ルス信号がマイクロコンピュータ21により発生される。
このパルス信号は、別のパルス信号SSB1から発生され、
このパルス信号SSB1は所望周波数の２倍（2Fo）で、プ
ログラム可能な分周器32により12MHzクロック信号から
発生される。
周波数Foのパルス信号は低域フィルタ33を介してマイ
クロコンピュータ21により通され、そして、AC正弦波信
号に変換される。この結果として生じたAC信号はマイク
ロコンピュータ21により連絡を受けたレベル調節器34を
通過して、初期の電流レベルを設定し、そして、バッフ
ァ増幅器35を介して送信機のAC駆動部11の電力増幅器79
に送られる。電力増幅器79の出力は周波数Foで送信機ア
ンテナ12を駆動し、この周波数の磁界は呼び掛け区域13
に確立される。
クロコンピュータ21により通され、そして、AC正弦波信
号に変換される。この結果として生じたAC信号はマイク
ロコンピュータ21により連絡を受けたレベル調節器34を
通過して、初期の電流レベルを設定し、そして、バッフ
ァ増幅器35を介して送信機のAC駆動部11の電力増幅器79
に送られる。電力増幅器79の出力は周波数Foで送信機ア
ンテナ12を駆動し、この周波数の磁界は呼び掛け区域13
に確立される。
電流センサ81は送信機アンテナコイルの電流を検出
し、そして、その出力を受信機回路17のアナログマルチ
プレクサ75のポートTXIに送る。このポートはアドレス
ラッチ28を介してマイクロコンピュータ21により連絡を
受け、そして、マルチプレクサ78のポートADDRに連絡
し、そして、送信機電流はアナログ−デジタル変換器29
を介して読み取られる。
し、そして、その出力を受信機回路17のアナログマルチ
プレクサ75のポートTXIに送る。このポートはアドレス
ラッチ28を介してマイクロコンピュータ21により連絡を
受け、そして、マルチプレクサ78のポートADDRに連絡
し、そして、送信機電流はアナログ−デジタル変換器29
を介して読み取られる。
次にマイクロコンピュータ21はこの電流値をのNOVRAM
23に記憶されたプリセット電流値と比較し、そして、も
しも差が存在する場合には、アドレスラッチ28を介して
レベル調節器24に連絡し、それにより、プリセット値の
方へ電流を変化させる。この過程は電流レベルがプリセ
ットレベルに設定されるまで続く。
23に記憶されたプリセット電流値と比較し、そして、も
しも差が存在する場合には、アドレスラッチ28を介して
レベル調節器24に連絡し、それにより、プリセット値の
方へ電流を変化させる。この過程は電流レベルがプリセ
ットレベルに設定されるまで続く。
電流レベルが一度設定されると、マイクロコンピュー
タ21はFo信号を介して駆動電流の位相を調節する。この
調節は、駆動電流のピークがSSB1信号の０レベル区間に
あり、そして、零クロス点かSSB1信号の論理１のレベル
区間に存在するように行われる。この関係は第３図の波
形301と302により示され、そして、理解されるように、
信号SSB1は送信機電流のピーク振幅期間における信号消
去と及び零クロス区間の近くの信号通過を可能にする。
従って、信号SSB1は、'138号の出願に開示されたシール
ドの使用の結果として本方式内に発生するシールドスパ
イク（第３図の波形303）を消去するために使用するこ
とができる。これは以下に更に述べる。
タ21はFo信号を介して駆動電流の位相を調節する。この
調節は、駆動電流のピークがSSB1信号の０レベル区間に
あり、そして、零クロス点かSSB1信号の論理１のレベル
区間に存在するように行われる。この関係は第３図の波
形301と302により示され、そして、理解されるように、
信号SSB1は送信機電流のピーク振幅期間における信号消
去と及び零クロス区間の近くの信号通過を可能にする。
従って、信号SSB1は、'138号の出願に開示されたシール
ドの使用の結果として本方式内に発生するシールドスパ
イク（第３図の波形303）を消去するために使用するこ
とができる。これは以下に更に述べる。
第2A〜2C図に示したように、方式１も又送信アンテナ
アレイが共振動作をすることを保証するようにしてあ
る。従って、ポートTXIにおける電流センサ81からの送
信機電流情報を受信する他に本方式Ｉのマルチプレクサ
75はアンテナの電力増幅器79の出力からポートTXVにお
いて送信機電圧データを受信する。初期化において、マ
イクロコンピュータ21はマルチプレクサのポートTXIとT
XVにおける送信機の電流及び電圧情報を読み取りそして
記憶する。
アレイが共振動作をすることを保証するようにしてあ
る。従って、ポートTXIにおける電流センサ81からの送
信機電流情報を受信する他に本方式Ｉのマルチプレクサ
75はアンテナの電力増幅器79の出力からポートTXVにお
いて送信機電圧データを受信する。初期化において、マ
イクロコンピュータ21はマルチプレクサのポートTXIとT
XVにおける送信機の電流及び電圧情報を読み取りそして
記憶する。
マイクロコンピュータ21も又これらの信号の位相を比
較して位相差が存在するか否かを見る。もしも位相差が
存在する場合、マイクロコンピュータ21は送信機アンテ
ナ12の非共振を認識し、そして、送信周波数を調節して
送信電流を送信電圧と同相にし、それにより送信機アン
テナが共振状態で動作するようにする。
較して位相差が存在するか否かを見る。もしも位相差が
存在する場合、マイクロコンピュータ21は送信機アンテ
ナ12の非共振を認識し、そして、送信周波数を調節して
送信電流を送信電圧と同相にし、それにより送信機アン
テナが共振状態で動作するようにする。
送信電流の位相及びレベルを設定して、マイクロコン
ピュータ21はアドレスラッチ28とアドレスポートADDRを
介してマルチプレクサ75のポートPFo,PFB1,PFB2及びPFB
3に連絡を付ける。これらのそれぞれのポートでは、受
信機17は受信信号の基本成分レベルと３つの所定の周波
数帯域FB1、FB2及びFB3の受信信号エネルギーレベルを
提供する。マイクロコンピュータ21は周囲の雑音レベル
としてこの後者の３つの帯域内のレベルを取り扱う。こ
れらのレベル及び基本レベルの平均値は方式動作で将来
使用するためにマイクロコンピュータ21により記憶され
る。
ピュータ21はアドレスラッチ28とアドレスポートADDRを
介してマルチプレクサ75のポートPFo,PFB1,PFB2及びPFB
3に連絡を付ける。これらのそれぞれのポートでは、受
信機17は受信信号の基本成分レベルと３つの所定の周波
数帯域FB1、FB2及びFB3の受信信号エネルギーレベルを
提供する。マイクロコンピュータ21は周囲の雑音レベル
としてこの後者の３つの帯域内のレベルを取り扱う。こ
れらのレベル及び基本レベルの平均値は方式動作で将来
使用するためにマイクロコンピュータ21により記憶され
る。
次にマイクロコンピュータ21はその調査動作を開始す
る。この調査動作は送信電流の半周期（この半周期は
「フレーム」と呼ぶことにする）ごとにマイクロコンピ
ュータ21により繰り返し行われる。「マーカ窓」区間と
呼ばれるこの半サイクルの第１の区間中に、マイクロコ
ンピュータ21により受信機17は受信信号から周波数及び
時間領域情報を集めさせられ、この受信信号は呼び掛け
区域において磁界に生じるどの摂動をも含んでいる。マ
イクロコンピュータ21はこの情報を受信機17から読み取
り、そして、フレームの残りの期間（「処理区間」）に
その決定ルーチンを介して情報が呼び掛け区域における
有効なマーカを示すかどうかを評価する。
る。この調査動作は送信電流の半周期（この半周期は
「フレーム」と呼ぶことにする）ごとにマイクロコンピ
ュータ21により繰り返し行われる。「マーカ窓」区間と
呼ばれるこの半サイクルの第１の区間中に、マイクロコ
ンピュータ21により受信機17は受信信号から周波数及び
時間領域情報を集めさせられ、この受信信号は呼び掛け
区域において磁界に生じるどの摂動をも含んでいる。マ
イクロコンピュータ21はこの情報を受信機17から読み取
り、そして、フレームの残りの期間（「処理区間」）に
その決定ルーチンを介して情報が呼び掛け区域における
有効なマーカを示すかどうかを評価する。
受信機17では、受信信号は基本検出器50からなる第１
のチャネルＡを介してブランチされる。基本検出器50は
帯域フィルタを介して信号の基本周波数成分（即ち、F0
の成分）を取り出す。このレベルは次にマイクロコンピ
ュータ21により後で解析されるようにポートPF0におい
てマルチプレクサ75に利用可能とされる。
のチャネルＡを介してブランチされる。基本検出器50は
帯域フィルタを介して信号の基本周波数成分（即ち、F0
の成分）を取り出す。このレベルは次にマイクロコンピ
ュータ21により後で解析されるようにポートPF0におい
てマルチプレクサ75に利用可能とされる。
受信信号は又第２のチャネルＢを介してブランチさ
れ、このチャネルＢではノッチフィルタ51と52はそれぞ
れF0と、本方式に対する電源線の周波数（即ち、50〜60
Hzの範囲内にある周波数）の信号の周波数成分を除去す
る。これらの周波数成分の除去により、さもなければ、
贋のマーカ表示を生じさせる恐れのある信号内容が除去
される。
れ、このチャネルＢではノッチフィルタ51と52はそれぞ
れF0と、本方式に対する電源線の周波数（即ち、50〜60
Hzの範囲内にある周波数）の信号の周波数成分を除去す
る。これらの周波数成分の除去により、さもなければ、
贋のマーカ表示を生じさせる恐れのある信号内容が除去
される。
結果として生じるフィルタ52からの信号は前置増幅器
53で増幅されて、この増幅された信号は順次高域及び低
域フィルタ54と55を通される。これらのフィルタは、問
題の高調波が方式で使用されるマーカ用に期待される周
波数帯を効果的に絶縁する。第２図に示した特鉄の周波
数範囲は１〜8KHzの表示範囲にわたってかなりの高調波
内容を提供することができる本方式の好適なマーカ（'0
25号特許のマーカ）用のものである。信号の周波数帯域
をこの比較的高い範囲に限定することによって、検出方
法に対する非マーカ擾乱及び雑音の影響は最小にされ
る。
53で増幅されて、この増幅された信号は順次高域及び低
域フィルタ54と55を通される。これらのフィルタは、問
題の高調波が方式で使用されるマーカ用に期待される周
波数帯を効果的に絶縁する。第２図に示した特鉄の周波
数範囲は１〜8KHzの表示範囲にわたってかなりの高調波
内容を提供することができる本方式の好適なマーカ（'0
25号特許のマーカ）用のものである。信号の周波数帯域
をこの比較的高い範囲に限定することによって、検出方
法に対する非マーカ擾乱及び雑音の影響は最小にされ
る。
フィルタ後、信号はプリエンファシス回路56を通さ
れ、このプリエンファシス回路56は櫛型帯域フィルタ58
を後で通ることによって生じる信号のロールオフを保証
するために利用される。プリエンファシス回路56から、
信号振幅はリミッタ57で制限され、そして、この後者の
櫛型帯域フィルタ58に送られる。この櫛型帯域フィルタ
58は以下に述べるように、デジタル遅延線よりなり、こ
のデジタル遅延線は基本周波数F0の整数倍（1024）でク
ロックされる。
れ、このプリエンファシス回路56は櫛型帯域フィルタ58
を後で通ることによって生じる信号のロールオフを保証
するために利用される。プリエンファシス回路56から、
信号振幅はリミッタ57で制限され、そして、この後者の
櫛型帯域フィルタ58に送られる。この櫛型帯域フィルタ
58は以下に述べるように、デジタル遅延線よりなり、こ
のデジタル遅延線は基本周波数F0の整数倍（1024）でク
ロックされる。
櫛型帯域フィルタ58は基本周波数F0及びその高調波に
おいて狭い通過帯域を有し、従って、F0の高調波のみを
通過させる。この櫛型帯域フィルタ58は、従って、信号
を、この方式のマーカから生じると期待されたこれらの
周波数成分のみに限定する。この櫛型帯域フィルタ58の
設計は又この方式のコンパクト性を増加させる。それ
は、別々の体積の大きなコンデンサを使用しないからで
ある。
おいて狭い通過帯域を有し、従って、F0の高調波のみを
通過させる。この櫛型帯域フィルタ58は、従って、信号
を、この方式のマーカから生じると期待されたこれらの
周波数成分のみに限定する。この櫛型帯域フィルタ58の
設計は又この方式のコンパクト性を増加させる。それ
は、別々の体積の大きなコンデンサを使用しないからで
ある。
櫛型帯域フィルタ58を通過した後、この櫛型帯域フィ
ルタ58により生じたサンプリング雑音は低域フィルタ59
により除去される。低域フィルタ59から結果として生じ
る信号は次に受信機の時間領域及び周波数領域のチャネ
ルＣとＤを通るように充分に周波数及び振幅について条
件付けられる。
ルタ58により生じたサンプリング雑音は低域フィルタ59
により除去される。低域フィルタ59から結果として生じ
る信号は次に受信機の時間領域及び周波数領域のチャネ
ルＣとＤを通るように充分に周波数及び振幅について条
件付けられる。
周波数領域のチャネルＤにおいては、信号はまずシー
ルドスパイク消去部61を通される。このシールドスパイ
ク消去部61は信号SSB1の０即ち消去区間中に信号内容を
抑圧し、そして、この信号の非消去区間中に信号を通す
ように信号SSB1により制御される。上述のように、この
消去はアンテンシールドからのシールドスパイクが発生
する場合における送信電流のピーク値で発生する。消去
が必要なのは、シールドスパイクが周波数コヒーレント
であってフィルタにより除去することができないからで
ある。これらのスパイクは従って消去部61により信号か
ら除去される。
ルドスパイク消去部61を通される。このシールドスパイ
ク消去部61は信号SSB1の０即ち消去区間中に信号内容を
抑圧し、そして、この信号の非消去区間中に信号を通す
ように信号SSB1により制御される。上述のように、この
消去はアンテンシールドからのシールドスパイクが発生
する場合における送信電流のピーク値で発生する。消去
が必要なのは、シールドスパイクが周波数コヒーレント
であってフィルタにより除去することができないからで
ある。これらのスパイクは従って消去部61により信号か
ら除去される。
消去の後に、結果として生じる信号は複数の周波数領
域小チャネルを介してブランチされる。これらの小チャ
ネルの各々は信号の特定の周波数帯域を離隔し、そし
て、この周波数帯域におけるエネルギーを決定する。こ
れらのエネルギーはマーカの存在に関する評価において
マイクロコンピュータ21によりその周波数領域決定ルー
チンで使用される。
域小チャネルを介してブランチされる。これらの小チャ
ネルの各々は信号の特定の周波数帯域を離隔し、そし
て、この周波数帯域におけるエネルギーを決定する。こ
れらのエネルギーはマーカの存在に関する評価において
マイクロコンピュータ21によりその周波数領域決定ルー
チンで使用される。
周波数領域の小チャネルの数は、マーカから期待され
る周波数内容を合理的に確かに有する少なくとも２つの
周波数帯域が必ず得られるように選択される。本発明の
好適な形状では、低、中及び高周波数帯域FB1,FB2及びF
B3に対応する３つの小チャネルD1、D2、D3が利用され
る。
る周波数内容を合理的に確かに有する少なくとも２つの
周波数帯域が必ず得られるように選択される。本発明の
好適な形状では、低、中及び高周波数帯域FB1,FB2及びF
B3に対応する３つの小チャネルD1、D2、D3が利用され
る。
特に、周波数帯域FB1、FB2、及びFB3はそれぞれの
低、中、高範囲の帯域フィルタ62、63及び64で隔離さ
れ、及び、それぞれの回路65、66及び67で全波整流され
る。同期積分器68、69及び71はこの整流された信号を積
分し、それにより、帯域FB1、FB2及びFB3の各々におけ
るエネルギーを表わすDC値を発生する。これらのDC値は
マイクロコンピュータ21により後で処理されるようにマ
ルチプレクサ75のそれぞれのポートPFB1、PFB2及びPFB3
に現われる。
低、中、高範囲の帯域フィルタ62、63及び64で隔離さ
れ、及び、それぞれの回路65、66及び67で全波整流され
る。同期積分器68、69及び71はこの整流された信号を積
分し、それにより、帯域FB1、FB2及びFB3の各々におけ
るエネルギーを表わすDC値を発生する。これらのDC値は
マイクロコンピュータ21により後で処理されるようにマ
ルチプレクサ75のそれぞれのポートPFB1、PFB2及びPFB3
に現われる。
同期積分器68、69及び71の動作は、レベルシフタ76を
介してこれらの積分器に向けられる第２の同期信号SSB2
によりマイクロコンピュータ21の動作と同期化される。
信号SSB2は信号SSB1と同一周波数（2F0）であるが、幾
分フィルタ62〜64により導入される信号遅延を考慮する
ように位相が幾分シフトされている。尚、帯域フィルタ
62〜64の利得はこれらが本方式のマーカから期待される
応答を表わす所定の特性に基づいて同期積分器68、69及
び71の出力を規格化するように選らばれている。従っ
て、呼び掛け区域13におけるマーカの場合、同期積分器
68、69及び71の出力は等しいか又は降下レベルとなる。
介してこれらの積分器に向けられる第２の同期信号SSB2
によりマイクロコンピュータ21の動作と同期化される。
信号SSB2は信号SSB1と同一周波数（2F0）であるが、幾
分フィルタ62〜64により導入される信号遅延を考慮する
ように位相が幾分シフトされている。尚、帯域フィルタ
62〜64の利得はこれらが本方式のマーカから期待される
応答を表わす所定の特性に基づいて同期積分器68、69及
び71の出力を規格化するように選らばれている。従っ
て、呼び掛け区域13におけるマーカの場合、同期積分器
68、69及び71の出力は等しいか又は降下レベルとなる。
この例示的な場合における問題の周波数帯域について
は、周波数帯域FB1、FB2及びFB3は周波数1.5、2.5及び
3.5KHzの付近に集中している。更に、各帯域の帯域幅は
600Hzである。
は、周波数帯域FB1、FB2及びFB3は周波数1.5、2.5及び
3.5KHzの付近に集中している。更に、各帯域の帯域幅は
600Hzである。
次に時間領域チャネルＣを見ると、このチャネルも又
低域フィルタ59から出力を受けて、高域フィルタ72を通
す。高域フィルタ72の低い方のカットオフは、マーカパ
ルスの期待された変化の良好な画像を得ることができる
ように信号の充分に高い高調波を通すように選択されて
いる。この高帯域小チャネルD3（上記の例では3.5KHz）
のだいたいの中心にカットオフを配置することによっ
て、充分な信号内容が合理的に保証される。
低域フィルタ59から出力を受けて、高域フィルタ72を通
す。高域フィルタ72の低い方のカットオフは、マーカパ
ルスの期待された変化の良好な画像を得ることができる
ように信号の充分に高い高調波を通すように選択されて
いる。この高帯域小チャネルD3（上記の例では3.5KHz）
のだいたいの中心にカットオフを配置することによっ
て、充分な信号内容が合理的に保証される。
フィルタ72からの信号は全波整流器73で整流されてサ
ンプルホールド回路74でサンプリングされ、そして、そ
の信号のデジタル形を得る。このデジタル化信号はマル
チプレクサ75の別のポートPTDを介してマイクロコンピ
ュータ21に利用可能とされる。
ンプルホールド回路74でサンプリングされ、そして、そ
の信号のデジタル形を得る。このデジタル化信号はマル
チプレクサ75の別のポートPTDを介してマイクロコンピ
ュータ21に利用可能とされる。
サンプルホールド回路74のサンプリング区間及びタイ
ミングはシーケンス制御論理回路77を介してマイクロコ
ンピュータ21により制御される。各サンプリング区間
中、サンプルホールド回路74は信号をサンプリングして
前のサンプルを保持する。マイクロコンピュータ21はこ
の回路を制御してこの回路が新しいサンプルを獲得した
ときにマイクロコンピュータ21がホールド回路に保持さ
れた前のサンプルを読み取って記憶するようにする。
ミングはシーケンス制御論理回路77を介してマイクロコ
ンピュータ21により制御される。各サンプリング区間
中、サンプルホールド回路74は信号をサンプリングして
前のサンプルを保持する。マイクロコンピュータ21はこ
の回路を制御してこの回路が新しいサンプルを獲得した
ときにマイクロコンピュータ21がホールド回路に保持さ
れた前のサンプルを読み取って記憶するようにする。
マーカの窓の区間の終りに、マイクロコンピュータ21
は、従って、そのメモリにフィルタされ整流された受信
信号のデジタル化信号を保持する。この時に、マイクロ
コンピュータ21はマルチプレクサ75の線PFB1、PFB2及び
PFB3に連絡して、周波数帯域FB1、FB2及びFB3用のDCレ
ベルを記憶する。
は、従って、そのメモリにフィルタされ整流された受信
信号のデジタル化信号を保持する。この時に、マイクロ
コンピュータ21はマルチプレクサ75の線PFB1、PFB2及び
PFB3に連絡して、周波数帯域FB1、FB2及びFB3用のDCレ
ベルを記憶する。
次にマイクロコンピュータ21はその処理段階を開始
し、この処理段階において、マイクロコンピュータ21は
その決定ルーチンを介してその時間及び周波数領域情報
を解析する。これらのルーチンの結果に基づいて、マイ
クロコンピュータ21は時間領域カウンタ21a及び周波数
領域カウンタ21b（第15図参照）を更新すると共に各カ
ウンタのカウンのチェックする。これらのカウンタがい
くつかのフレームにわたるマーカの存在を示す所定のカ
ウントに両方ともあるときにのみ、マイクロコンピュー
タ21はマーカが存在するという決定に達する。別のスパ
イクの検出及び上記の基本的な評価ルーチンの結果とし
て警報決定が先取りされなければ、マーカ存在の前記の
決定により警報器82及び83をマイクロコンピュータ21が
動作させることになる。
し、この処理段階において、マイクロコンピュータ21は
その決定ルーチンを介してその時間及び周波数領域情報
を解析する。これらのルーチンの結果に基づいて、マイ
クロコンピュータ21は時間領域カウンタ21a及び周波数
領域カウンタ21b（第15図参照）を更新すると共に各カ
ウンタのカウンのチェックする。これらのカウンタがい
くつかのフレームにわたるマーカの存在を示す所定のカ
ウントに両方ともあるときにのみ、マイクロコンピュー
タ21はマーカが存在するという決定に達する。別のスパ
イクの検出及び上記の基本的な評価ルーチンの結果とし
て警報決定が先取りされなければ、マーカ存在の前記の
決定により警報器82及び83をマイクロコンピュータ21が
動作させることになる。
第5A、5B図はマイクロコンピュータ21の例示的な時間
領域ルーチン100及び周波数領域ルーチン200のフローチ
ャートを示す。これらのルーチンはショッピングカート
のような非マーカ対象物の実験的な周波数及び時間領域
データ及びこれに類似の'025号特許型のマーカのデータ
に基づいている。それらは又雑音レベル及び最小の検出
可能な信号レベルに関する実験データにも基づいてい
る。最後に、それらはフレームが64個の等しい区間を有
しており、そして、マーカの窓は24個の区間を有してお
り、この各区間は記憶されたデジタル化信号の１サンプ
ルと組み合わされている。
領域ルーチン100及び周波数領域ルーチン200のフローチ
ャートを示す。これらのルーチンはショッピングカート
のような非マーカ対象物の実験的な周波数及び時間領域
データ及びこれに類似の'025号特許型のマーカのデータ
に基づいている。それらは又雑音レベル及び最小の検出
可能な信号レベルに関する実験データにも基づいてい
る。最後に、それらはフレームが64個の等しい区間を有
しており、そして、マーカの窓は24個の区間を有してお
り、この各区間は記憶されたデジタル化信号の１サンプ
ルと組み合わされている。
その時間領域ルーチンは最初に開始され、そして、完
了したときには周波数領域ルーチンが始まる。この好適
な場合においては、両方のルーチンが常に各動作フレー
ムごとに実施される。
了したときには周波数領域ルーチンが始まる。この好適
な場合においては、両方のルーチンが常に各動作フレー
ムごとに実施される。
ステップ101と102において、時間領域ルーチン100は
マーカの窓の区間においてデジタル化信号の24個のサン
プルの内のピークサンプル値Psを決定する。この区間に
おいてのみ信号を検査することによって、アンテナシー
ルドに原因するいかなる内容も除去され、そして、マイ
クロコンピュータ21はシールドスパイクを効果的に消去
する。
マーカの窓の区間においてデジタル化信号の24個のサン
プルの内のピークサンプル値Psを決定する。この区間に
おいてのみ信号を検査することによって、アンテナシー
ルドに原因するいかなる内容も除去され、そして、マイ
クロコンピュータ21はシールドスパイクを効果的に消去
する。
ステップ101においては、ピークサンプルPsは0.2V閾
値に比較され、そして、この閾値より小さい場合、その
ルーチンは終り、時間領域カウンタ（第５図では時領カ
ウンタと略称、以下同じ）21aはデクリメントされ、そ
して、周波数領域ルーチンが開始される。ピークサンプ
ルが0.2V閾値より大きい場合、ステップ102は開始さ
れ、そして、ピークサンプルの半分のレベル（6dB閾
値）はマイクロンコンピュータ21により前に決定され、
そして、記憶された周囲雑音レベルに比較される。6dB
閾値が雑音レベルより低い場合は、このルーチンは終
り、時間領域カウンタ21aはデクリメントされ、そし
て、周波数領域ルーチンが開始される。
値に比較され、そして、この閾値より小さい場合、その
ルーチンは終り、時間領域カウンタ（第５図では時領カ
ウンタと略称、以下同じ）21aはデクリメントされ、そ
して、周波数領域ルーチンが開始される。ピークサンプ
ルが0.2V閾値より大きい場合、ステップ102は開始さ
れ、そして、ピークサンプルの半分のレベル（6dB閾
値）はマイクロンコンピュータ21により前に決定され、
そして、記憶された周囲雑音レベルに比較される。6dB
閾値が雑音レベルより低い場合は、このルーチンは終
り、時間領域カウンタ21aはデクリメントされ、そし
て、周波数領域ルーチンが開始される。
6dB閾値が雑音レベルより高い場合、ステップ103が開
始され、そして、マーカの窓の区間内において24個のサ
ンプルの内の６個のサンプルより多くが雑音レベル以上
であるかどうかの判別がなされる。６個のサンプルより
多くが雑音レベルより高い場合、そのルーチンは終り、
時間領域及び周波数領域カウンタ（第５図では周領カウ
ンタと略称、以下同じ）の両方に０にセットされ、そし
て、周波数領域ルーチンが開始される。そうでない場合
は、ステップ104が開始される。
始され、そして、マーカの窓の区間内において24個のサ
ンプルの内の６個のサンプルより多くが雑音レベル以上
であるかどうかの判別がなされる。６個のサンプルより
多くが雑音レベルより高い場合、そのルーチンは終り、
時間領域及び周波数領域カウンタ（第５図では周領カウ
ンタと略称、以下同じ）の両方に０にセットされ、そし
て、周波数領域ルーチンが開始される。そうでない場合
は、ステップ104が開始される。
ステップ104では、ピークサンプルPsのフレーム内の
位置は２フレーム前のピークサンプルのフレーム内の位
置に比較される。これらの位置はそれぞれのフレーム内
におけるこれらのサンプルの位相位置PH1とPH2に対して
参照を付けられ、そして、もしもこれらの位相が2.8度
（即ち、１サンプル区間）以上異なっている場合、この
ルーチンは終り、時間領域及び周波数領域カウンタの両
方は０に戻され、そして、周波数領域ルーチンが開始さ
れる。
位置は２フレーム前のピークサンプルのフレーム内の位
置に比較される。これらの位置はそれぞれのフレーム内
におけるこれらのサンプルの位相位置PH1とPH2に対して
参照を付けられ、そして、もしもこれらの位相が2.8度
（即ち、１サンプル区間）以上異なっている場合、この
ルーチンは終り、時間領域及び周波数領域カウンタの両
方は０に戻され、そして、周波数領域ルーチンが開始さ
れる。
これらの位相間の差が2.8度より少ない場合は、ステ
ップ105が開始され、そして、6dB閾値以上のサンプルの
数が３より大きいかどうかについて判別がなされる。も
しも大きい場合、このルーチンは終り、時間領域カウン
タは１だけデクリメントされ、そして周波数領域ルーチ
ンが開始される。もしもそうでない場合、ルーチンはス
テップ106に進む。
ップ105が開始され、そして、6dB閾値以上のサンプルの
数が３より大きいかどうかについて判別がなされる。も
しも大きい場合、このルーチンは終り、時間領域カウン
タは１だけデクリメントされ、そして周波数領域ルーチ
ンが開始される。もしもそうでない場合、ルーチンはス
テップ106に進む。
ステップ106では、6dB閾値以上のすべてのサンプルは
比較されてそれらが互いの２サンプル区間内にあるか否
かを判別する。否の場合、そのルーチンは終り、時間領
域カウンタは１だけデクリメントされ、そして、周波数
領域ルーチンが開始される。肯定であれば、時間領域カ
ウンタが２だけインクリメントされ、そして、ステップ
107が開始される。
比較されてそれらが互いの２サンプル区間内にあるか否
かを判別する。否の場合、そのルーチンは終り、時間領
域カウンタは１だけデクリメントされ、そして、周波数
領域ルーチンが開始される。肯定であれば、時間領域カ
ウンタが２だけインクリメントされ、そして、ステップ
107が開始される。
ステップ107では、10dB閾値（即ちピークサンプル値P
sの1/3）が４より大きいか否か判別される。もしも大き
い場合、このルーチンは終り、そして、周波数領域ルー
チンが開始される。もしも４より小さい場合、このルー
チンはステップ108に進む。
sの1/3）が４より大きいか否か判別される。もしも大き
い場合、このルーチンは終り、そして、周波数領域ルー
チンが開始される。もしも４より小さい場合、このルー
チンはステップ108に進む。
このステップでは、10dB閾値より高い全てのサンプル
が互いの３サンプル内にあるか否かが判別される。もし
もあれば、時間領域カウンタは１だけインクリメントさ
れ、そのルーチンは終り、そして、周波数領域ルーチン
が開始される。もしもそうでない場合、このルーチンは
終って周波数領域ルーチンが開始される。
が互いの３サンプル内にあるか否かが判別される。もし
もあれば、時間領域カウンタは１だけインクリメントさ
れ、そのルーチンは終り、そして、周波数領域ルーチン
が開始される。もしもそうでない場合、このルーチンは
終って周波数領域ルーチンが開始される。
要するに、時間領域ルーチン100はデジタル化した信
号サンプルを検査して信号レベルが受信装置の受容可能
な精度レベル内にあるか否かをまず判別し（ステップ10
1）、それから、受容可能な信号対雑音比内にあるか比
かを判別する（ステップ102）。もしもこれらの条件い
ずれもが満足されない場合、マーカの決定をする能力が
存在せず、従って、時間領域カウンタ21aは１だけデク
リメントされる。
号サンプルを検査して信号レベルが受信装置の受容可能
な精度レベル内にあるか否かをまず判別し（ステップ10
1）、それから、受容可能な信号対雑音比内にあるか比
かを判別する（ステップ102）。もしもこれらの条件い
ずれもが満足されない場合、マーカの決定をする能力が
存在せず、従って、時間領域カウンタ21aは１だけデク
リメントされる。
もしもこれらの条件が満足されるばあいは、サンプル
は検査されて信号の相対パルス幅を評価する（ステップ
103）。こうして、比較的多数のサンプル（本実施例で
は６）が雑音レベル以上の場合、このことは有効なマー
カについて期待されなかった過度に大きなパルス幅又は
マーカの窓の期間中に余りにも大きな雑音のいずれがあ
って有効なマーカ決定をすることができないということ
を示す。いずれの場合にも、これは重大な故障であると
考えられ、それによりマーカの存在検出が非常にできそ
うもなくなり、そして、時間及び周波数領域カウンタの
両方が０に復帰される。
は検査されて信号の相対パルス幅を評価する（ステップ
103）。こうして、比較的多数のサンプル（本実施例で
は６）が雑音レベル以上の場合、このことは有効なマー
カについて期待されなかった過度に大きなパルス幅又は
マーカの窓の期間中に余りにも大きな雑音のいずれがあ
って有効なマーカ決定をすることができないということ
を示す。いずれの場合にも、これは重大な故障であると
考えられ、それによりマーカの存在検出が非常にできそ
うもなくなり、そして、時間及び周波数領域カウンタの
両方が０に復帰される。
パルス幅試験が満足の場合、位相試験（104）が行わ
れる。この試験はピークサンプルの、２フレーム前のピ
ークサンプルに関する位置に注意する。特に、それぞれ
のフレーム内におけるこれらのサンプルの位置の差は１
つのサンプル区間内にあることが要求される。この要求
は部分的には、各フレームにおけるほぼ同一点において
有効なマーカが信号を提供すべきであり、一方、このこ
とは非マーカ対象物からのパルスについては期待されな
いという事実に基づいている。１つのサンプル区間の内
の特定の位置誤差はサンプルホールド回路の位相誤差及
び磁界内におけるマーカの位置に基づいている。
れる。この試験はピークサンプルの、２フレーム前のピ
ークサンプルに関する位置に注意する。特に、それぞれ
のフレーム内におけるこれらのサンプルの位置の差は１
つのサンプル区間内にあることが要求される。この要求
は部分的には、各フレームにおけるほぼ同一点において
有効なマーカが信号を提供すべきであり、一方、このこ
とは非マーカ対象物からのパルスについては期待されな
いという事実に基づいている。１つのサンプル区間の内
の特定の位置誤差はサンプルホールド回路の位相誤差及
び磁界内におけるマーカの位置に基づいている。
更に、１つおきのフレーム内におけるピークサンプル
を比較することによって、解析への地球の磁場の影響は
除かれる。これは、加えられた磁界に関する呼び掛け区
域13におけるマーカの向き及び地球の磁場の向きに依存
して、マーカにより生じる磁界に対する摂動及び結果と
して生じるマーカ信号が連続フレーム内（即ち、駆動部
の交互の極性）のタグ窓内の同一位置では起こらないか
らである。更に、弱いマーカ駆動の場合、信号は１つお
きのフレームから消え去る可能性がある。従って、交互
のフレームの試験により、地球の磁界に原因して起こる
可能性のある誤った決定は除去される。
を比較することによって、解析への地球の磁場の影響は
除かれる。これは、加えられた磁界に関する呼び掛け区
域13におけるマーカの向き及び地球の磁場の向きに依存
して、マーカにより生じる磁界に対する摂動及び結果と
して生じるマーカ信号が連続フレーム内（即ち、駆動部
の交互の極性）のタグ窓内の同一位置では起こらないか
らである。更に、弱いマーカ駆動の場合、信号は１つお
きのフレームから消え去る可能性がある。従って、交互
のフレームの試験により、地球の磁界に原因して起こる
可能性のある誤った決定は除去される。
この位相試験の失敗は又マーカの存在が非常におぼつ
かなくなるということになると考えられる。この失敗は
パルス幅試験の失敗の場合のように扱われて、両方のカ
ウンタ21aと21bは０にリセットされる。
かなくなるということになると考えられる。この失敗は
パルス幅試験の失敗の場合のように扱われて、両方のカ
ウンタ21aと21bは０にリセットされる。
位相試験（104）が満足にすむと、厳正なパルス幅試
験（ステップ105と106）が行われなければならない。6d
B閾値以上のサンプルが３を越える場合、この試験は失
敗する。更に、6dBの閾値以上のこれらのサンプルが互
いの２サンプル区間内で離れていない場合、試験は又失
敗する。これらの失敗は、有効なマーカから期待される
よりも大きなパルス幅を示すが、マーカの可能性を全体
的に小さくするようなものではない。カウンタ21aは従
って、この条件を示すために１だけデクリメントされ
る。
験（ステップ105と106）が行われなければならない。6d
B閾値以上のサンプルが３を越える場合、この試験は失
敗する。更に、6dBの閾値以上のこれらのサンプルが互
いの２サンプル区間内で離れていない場合、試験は又失
敗する。これらの失敗は、有効なマーカから期待される
よりも大きなパルス幅を示すが、マーカの可能性を全体
的に小さくするようなものではない。カウンタ21aは従
って、この条件を示すために１だけデクリメントされ
る。
この第２のパルス幅試験が満足の場合、マーカ存在の
可能性がかなり高くなり、そして、カウンタ21aはこの
事実を記録するために２だけインクリメントされる。
可能性がかなり高くなり、そして、カウンタ21aはこの
事実を記録するために２だけインクリメントされる。
最終試験（107と108）は更に厳正なパルス幅試験を構
成し、そして、この試験が満足の場合、マーカが存在す
るというより高い自信が確立される。しかしながら、こ
の試験が失敗の場合、この試験はマーカの存在の可能性
のより早い時期での発見を損なうものではない。この試
験にパスすると、更にカウンタ21bが１だけインクリメ
ントされるが、それが失敗するとカウンタ21bは変化し
ない。
成し、そして、この試験が満足の場合、マーカが存在す
るというより高い自信が確立される。しかしながら、こ
の試験が失敗の場合、この試験はマーカの存在の可能性
のより早い時期での発見を損なうものではない。この試
験にパスすると、更にカウンタ21bが１だけインクリメ
ントされるが、それが失敗するとカウンタ21bは変化し
ない。
時間領域ルーチン100の終りにおいて、周波数領域ル
ーチン200は開始される。周波数領域ルーチンは、積分
器68、69及び71からDCレベルによって表わされる周波数
帯域FB1、FB2及びFB3内のエネルギを監視する。次にこ
のルーチンは、受信信号の周波数スペクトルの傾斜が有
効なマーカについて期待された通りであり、そして、非
マーカ対象については期待された通りではないかどうか
を判別する。
ーチン200は開始される。周波数領域ルーチンは、積分
器68、69及び71からDCレベルによって表わされる周波数
帯域FB1、FB2及びFB3内のエネルギを監視する。次にこ
のルーチンは、受信信号の周波数スペクトルの傾斜が有
効なマーカについて期待された通りであり、そして、非
マーカ対象については期待された通りではないかどうか
を判別する。
上述のように、フィルタ62、63及び64は、マーカ用の
周波数帯域FB1、FB2及びFB3の期待された積分出力が等
しい又は降下DC値をもたらすように設計されている。従
って、周波数領域ルーチンはDCレベル内におけるこの増
加をチェックする。
周波数帯域FB1、FB2及びFB3の期待された積分出力が等
しい又は降下DC値をもたらすように設計されている。従
って、周波数領域ルーチンはDCレベル内におけるこの増
加をチェックする。
特に、周波数領域ルーチン内における第１のステップ
は高帯域FB3のDCレベルに関する6dB閾値が雑音レベルよ
り低いかどうかを判別することである。もしも低い場
合、この試験は失敗であり、周波数カウンタ21bはデク
リメントされ、そして、このルーチンは終る。もしもそ
うでない場合は、このルーチンはステップ202へと続
き、このステップでは周波数帯域FB1のDCレベルは、３
ボルトと示された所定の閾値を越えたかどうかを判別す
るためにチェックされる。この所定値は、通常の方式動
作の下で有効なマーカに対するこのレベルを周波数帯域
に関するDCレベルが越えるのを防止するように設定され
たこの方式の制限値に基く。この所定レベルを越える
と、有効なマーカは存在しない可能性があり、そして、
カウンタ21bはデクリメントされ、従って、このルーチ
ンは終る。
は高帯域FB3のDCレベルに関する6dB閾値が雑音レベルよ
り低いかどうかを判別することである。もしも低い場
合、この試験は失敗であり、周波数カウンタ21bはデク
リメントされ、そして、このルーチンは終る。もしもそ
うでない場合は、このルーチンはステップ202へと続
き、このステップでは周波数帯域FB1のDCレベルは、３
ボルトと示された所定の閾値を越えたかどうかを判別す
るためにチェックされる。この所定値は、通常の方式動
作の下で有効なマーカに対するこのレベルを周波数帯域
に関するDCレベルが越えるのを防止するように設定され
たこの方式の制限値に基く。この所定レベルを越える
と、有効なマーカは存在しない可能性があり、そして、
カウンタ21bはデクリメントされ、従って、このルーチ
ンは終る。
もしもこのレベル以上でない場合、ステップ203と204
は開始され、そして、帯域FB1のDCレベルは帯域FB2のDC
レベルと比較され、そして、帯域FB2のDCレベルは帯域F
B3のDCレベルと比較される。もしも帯域FB1のDCレベル
が帯域FB2のDCレベルより大きい場合、又は、帯域FB2の
DCレベルが帯域FB3のDCレベルより大きい場合は、試験
は失敗する。カウンタ21Bは、従って、デクリメントさ
れ、このルーチンは終る。
は開始され、そして、帯域FB1のDCレベルは帯域FB2のDC
レベルと比較され、そして、帯域FB2のDCレベルは帯域F
B3のDCレベルと比較される。もしも帯域FB1のDCレベル
が帯域FB2のDCレベルより大きい場合、又は、帯域FB2の
DCレベルが帯域FB3のDCレベルより大きい場合は、試験
は失敗する。カウンタ21Bは、従って、デクリメントさ
れ、このルーチンは終る。
周波数帯域FB1DCレベルが周波数帯域FB2DCレベルより
低く、周波数帯域FB2DCレベルが周波数帯域FB3DCレベル
より低い場合、有効なマーカの存在は見込みがあり、カ
ウンタ21bは２だけインクリメントされ、そして、この
ルーチンは終る。
低く、周波数帯域FB2DCレベルが周波数帯域FB3DCレベル
より低い場合、有効なマーカの存在は見込みがあり、カ
ウンタ21bは２だけインクリメントされ、そして、この
ルーチンは終る。
上記のように、周波数領域ルーチンの終りの後に、カ
ウンタ21aと21bはそれらのカウントが有効なマーカの存
在を示す設定された所定値を越えたかどうかを判別する
ためにチェックされる。この例示的な方式においては、
カウンタ21aと21bは最大12までカウントアップするよう
に設定され、そして、最小０までカウントダウンするこ
とができる。更に、各カウンタにカウント10があると有
効なマーカが存在するということが決定される。
ウンタ21aと21bはそれらのカウントが有効なマーカの存
在を示す設定された所定値を越えたかどうかを判別する
ためにチェックされる。この例示的な方式においては、
カウンタ21aと21bは最大12までカウントアップするよう
に設定され、そして、最小０までカウントダウンするこ
とができる。更に、各カウンタにカウント10があると有
効なマーカが存在するということが決定される。
カウンタ21aと21bのチェック動作がこれらの両カウン
タ内の所定のカウントをもらさない場合、マイクロコン
ピュータ21は、加えられた磁界の次のフレームに対する
情報収集段階を開始し、上記の方法は繰り返される。
タ内の所定のカウントをもらさない場合、マイクロコン
ピュータ21は、加えられた磁界の次のフレームに対する
情報収集段階を開始し、上記の方法は繰り返される。
マイクロコンピュータ21のチェック動作が所定カウン
トヘの到達を示さない場合、このマイクロコンピュータ
21の更に２つの試験ルーチンが先に行われなければ警報
信号が発生される。
トヘの到達を示さない場合、このマイクロコンピュータ
21の更に２つの試験ルーチンが先に行われなければ警報
信号が発生される。
これらの試験ルーチンの１つはスパイク検出ルーチン
であって、受信信号が電気雑音スパイクから生じている
かも知れないという可能性を試験し、そして、これらの
試験ルーチンの他方は基本周波数成分試験であって基本
周波数の受信信号の成分が、呼び掛け区域13の大きな金
属物体に関連する所定閾値を越えていないかどうかを判
別する。
であって、受信信号が電気雑音スパイクから生じている
かも知れないという可能性を試験し、そして、これらの
試験ルーチンの他方は基本周波数成分試験であって基本
周波数の受信信号の成分が、呼び掛け区域13の大きな金
属物体に関連する所定閾値を越えていないかどうかを判
別する。
スパイク検出ルーチンは第６図に示してある。前に示
したように、このルーチンは放電、スイッチの閉成、モ
ータ接触器雑音、蛍光灯及びネオン灯などからの電力線
過度現象から生じる電気的な雑音スパイクから有効なマ
ーカ信号を識別するために用いられる。この雑音源は時
間及び周波数領域ルーチン100と200によっては識別する
ことはできない電気パルスすなわち「スパイク」の形の
過渡現象を発生する。これは、方式１が応答するように
設定された磁気マーカの種類に似た多くの特性をこれら
のスパイクが示すからである。
したように、このルーチンは放電、スイッチの閉成、モ
ータ接触器雑音、蛍光灯及びネオン灯などからの電力線
過度現象から生じる電気的な雑音スパイクから有効なマ
ーカ信号を識別するために用いられる。この雑音源は時
間及び周波数領域ルーチン100と200によっては識別する
ことはできない電気パルスすなわち「スパイク」の形の
過渡現象を発生する。これは、方式１が応答するように
設定された磁気マーカの種類に似た多くの特性をこれら
のスパイクが示すからである。
特に、雑音スパイクは次の特徴を示すことがある：
（ａ）基本的には、スパイクは有効なマーカからの信号
のようにインパルス応答であり、従って、スパイクから
の時間領域応答は全く有効なマーカのそれに似たものと
なる可能性があり、（ｂ）スパイクはしばしば迅速な立
ち上り及び立ち下りの時間を持ち、従って、有効なマー
カに似た周波数スペクトルを発生し（ｃ）電源に依存し
て、スパイクは、本方式により自動的には拒絶されない
振幅を有するものとなることができ、（ｄ）櫛型帯域フ
ィルタ58の「エコー」効果のために単一のスパイクが複
数のマーカ窓に現われることがあり、そして、（ｅ）一
般的には、雑音スパイクの特性の多くが有効なマーカの
それらに充分似ているので受信機17のフィルタ部はそれ
らを減衰する場合にほとんど効果を持たない。
（ａ）基本的には、スパイクは有効なマーカからの信号
のようにインパルス応答であり、従って、スパイクから
の時間領域応答は全く有効なマーカのそれに似たものと
なる可能性があり、（ｂ）スパイクはしばしば迅速な立
ち上り及び立ち下りの時間を持ち、従って、有効なマー
カに似た周波数スペクトルを発生し（ｃ）電源に依存し
て、スパイクは、本方式により自動的には拒絶されない
振幅を有するものとなることができ、（ｄ）櫛型帯域フ
ィルタ58の「エコー」効果のために単一のスパイクが複
数のマーカ窓に現われることがあり、そして、（ｅ）一
般的には、雑音スパイクの特性の多くが有効なマーカの
それらに充分似ているので受信機17のフィルタ部はそれ
らを減衰する場合にほとんど効果を持たない。
スパイク検出ルーチンはピーク振幅スタック（第15図
参照）と呼ばれるメモリアレイの保守に依存する。この
スタック位置は連続する「タグ窓」区間中にサンプルホ
ールド回路74のピーク値を含む。連続式に、場所１は電
流フレームのピーク値で更新され、前の内容は場所０へ
押される。かくして最初の２つのスタック位置はマーカ
又はマーカ状インパルスの記録を含む。
参照）と呼ばれるメモリアレイの保守に依存する。この
スタック位置は連続する「タグ窓」区間中にサンプルホ
ールド回路74のピーク値を含む。連続式に、場所１は電
流フレームのピーク値で更新され、前の内容は場所０へ
押される。かくして最初の２つのスタック位置はマーカ
又はマーカ状インパルスの記録を含む。
一度時間領域カウンタ21aが有効マーカを示す所定カ
ウントに達すると、ピーク振幅スタックの動作が変化す
る。次に、連続フレームのピーク振幅が場所２〜15から
ピーク振幅スタック内に置かれる。次に周波数領域カウ
ンタ21bもその所定値に達し、そして、マイクロコンピ
ュータ21が警報器に連絡付けを今にも行おうとすると、
マイクロコンピュータ21はスパイク検出ルーチン500へ
ブランチする。尚、このピーク振幅スタックは必ずしも
この点において充分であるとは限らない。このピーク振
幅スタック時間及び周波数領域カウンタがそれらの所定
カウントに達した瞬間に格納を停止する。
ウントに達すると、ピーク振幅スタックの動作が変化す
る。次に、連続フレームのピーク振幅が場所２〜15から
ピーク振幅スタック内に置かれる。次に周波数領域カウ
ンタ21bもその所定値に達し、そして、マイクロコンピ
ュータ21が警報器に連絡付けを今にも行おうとすると、
マイクロコンピュータ21はスパイク検出ルーチン500へ
ブランチする。尚、このピーク振幅スタックは必ずしも
この点において充分であるとは限らない。このピーク振
幅スタック時間及び周波数領域カウンタがそれらの所定
カウントに達した瞬間に格納を停止する。
ステップ501ではマイクロコンピュータ21は場所２か
らスタックポインタにより示された場所へピーク振幅ス
タックの内容を検査して最大のピーク値を判別する。こ
れが発見されると、マイクロコンピュータ21は奇数フレ
ーム又は偶数フレームでピークが発生したかどうかを判
別する。もしも最大ピークが奇数フレームで発生してい
れば、マイクロコンピュータ21はステップ503に進ん
で、ここで、フレームポインタと呼ばれるインデックス
がスタック位置１に設定される。もしもそうでなけれ
ば、マイクロコンピュータ21はステップ502に進み、そ
こで、フレームポインタがスタック位置０に設定され
る。この動作をする理由は磁気方式の物理学に関するも
のである。方式１に対する地球の磁界の影響のために、
次の２つことが起こり得る：（１）方式１のアンテナの
向きに依存して、気球の磁界は、駆動磁界が極性を切り
換えるときに本方式の駆動部の磁界を交互に増強し及び
減少し、そして、１つおきの窓のマーカ信号を別々の振
幅を有するようにさせる、（２）地球の磁界はマーカの
材質に対してDCバイアスとして作用し、そして、マーカ
の向きに依存して、マーカは連続する窓の中に時間的に
異なる位置で「切り換わり」そして、発生する。極端な
場合、本当のマーカ信号は１つおきの窓に現われること
ができるだけである。
らスタックポインタにより示された場所へピーク振幅ス
タックの内容を検査して最大のピーク値を判別する。こ
れが発見されると、マイクロコンピュータ21は奇数フレ
ーム又は偶数フレームでピークが発生したかどうかを判
別する。もしも最大ピークが奇数フレームで発生してい
れば、マイクロコンピュータ21はステップ503に進ん
で、ここで、フレームポインタと呼ばれるインデックス
がスタック位置１に設定される。もしもそうでなけれ
ば、マイクロコンピュータ21はステップ502に進み、そ
こで、フレームポインタがスタック位置０に設定され
る。この動作をする理由は磁気方式の物理学に関するも
のである。方式１に対する地球の磁界の影響のために、
次の２つことが起こり得る：（１）方式１のアンテナの
向きに依存して、気球の磁界は、駆動磁界が極性を切り
換えるときに本方式の駆動部の磁界を交互に増強し及び
減少し、そして、１つおきの窓のマーカ信号を別々の振
幅を有するようにさせる、（２）地球の磁界はマーカの
材質に対してDCバイアスとして作用し、そして、マーカ
の向きに依存して、マーカは連続する窓の中に時間的に
異なる位置で「切り換わり」そして、発生する。極端な
場合、本当のマーカ信号は１つおきの窓に現われること
ができるだけである。
スパイク検出ルーチンのこの奇数／偶数の試みに関す
る第３の理由は、雑音スパイク入力がフレーム１つおき
に櫛型帯域フィルタ58によって反響されるからである。
る第３の理由は、雑音スパイク入力がフレーム１つおき
に櫛型帯域フィルタ58によって反響されるからである。
この奇数又は偶数条件が一度判別されると、マイクロ
コンピュータ21はステップ504に進んで、そこで、これ
らの適当なスタックフレームのみが考慮される。現在
は、偶数の場合が関連していて、スタックポインタはフ
レーム13で停止されていると仮定する。
コンピュータ21はステップ504に進んで、そこで、これ
らの適当なスタックフレームのみが考慮される。現在
は、偶数の場合が関連していて、スタックポインタはフ
レーム13で停止されていると仮定する。
ステップ504では、ピーク信号の立ち上り時間が判別
される。大部分の場合、スパイクの立ち上り時間はマー
カのそれよりも早い。フレームポインタは次に０に設定
される。初期の傾斜決定はフレーム０内の値でフレーム
２における値を分割することによりなされる。次にマイ
クロコンピュータ21はステップ505に進み、そこで、こ
の傾斜の評価がなされる。この傾斜すなわち比が４に等
しいか又は４より大きい場合、信号はスパイクと考えら
れ、そして、マイクロコンピュータ21はステップ517に
進み、そこで、スパイクルーチンは終る。さもなけれ
ば、マイクロコンピュータ21はステップ506に進む。
される。大部分の場合、スパイクの立ち上り時間はマー
カのそれよりも早い。フレームポインタは次に０に設定
される。初期の傾斜決定はフレーム０内の値でフレーム
２における値を分割することによりなされる。次にマイ
クロコンピュータ21はステップ505に進み、そこで、こ
の傾斜の評価がなされる。この傾斜すなわち比が４に等
しいか又は４より大きい場合、信号はスパイクと考えら
れ、そして、マイクロコンピュータ21はステップ517に
進み、そこで、スパイクルーチンは終る。さもなけれ
ば、マイクロコンピュータ21はステップ506に進む。
ステップ506では、もしもＸが０又は１の場合、マイ
クロコンピュータ21はステップ515に進み、そこで、フ
レームポインタはインクリメントされる。スパイクはし
ばしば１フレームに現われるが、その前のフレームには
現われない。一方、この方式の磁界に入るマーカはフレ
ームからフレームへと振幅が徐々に形成されることを示
す。この試験では、時間領域基準を全くパスしない信号
がフレーム０又は１に存在したかぞうかを判別する。
クロコンピュータ21はステップ515に進み、そこで、フ
レームポインタはインクリメントされる。スパイクはし
ばしば１フレームに現われるが、その前のフレームには
現われない。一方、この方式の磁界に入るマーカはフレ
ームからフレームへと振幅が徐々に形成されることを示
す。この試験では、時間領域基準を全くパスしない信号
がフレーム０又は１に存在したかぞうかを判別する。
もしもステップ506においてフレームポインタが０又
は１でない場合、マイクロコンピュータ21はステップ50
7に進み、そこで、フレームＸのピークが雑音レベル以
上の6dB（２倍大きい）に等しいか又はそれより大きい
か否かを判別する試験がなされる。もしも大きくない場
合、信号は小さくすぎて決定をすることができず、マイ
クロコンピュータ21はステップ515に進み、そこで、フ
レームポインタは２だけインクリメントされる。もしも
試験にパスすると、マイクロコンピュータはステップ50
8に進み、そこで、フレームＸ内のピークが雑音レベル
より上の10dB（３倍大きい）に等しいか又はそれより大
きいかどうかを判別する試験がなされる。
は１でない場合、マイクロコンピュータ21はステップ50
7に進み、そこで、フレームＸのピークが雑音レベル以
上の6dB（２倍大きい）に等しいか又はそれより大きい
か否かを判別する試験がなされる。もしも大きくない場
合、信号は小さくすぎて決定をすることができず、マイ
クロコンピュータ21はステップ515に進み、そこで、フ
レームポインタは２だけインクリメントされる。もしも
試験にパスすると、マイクロコンピュータはステップ50
8に進み、そこで、フレームＸ内のピークが雑音レベル
より上の10dB（３倍大きい）に等しいか又はそれより大
きいかどうかを判別する試験がなされる。
もしも大きくない場合、マイクロコンピュータ21はス
テップ509に進み、そこで、傾斜が再び試験される。こ
の傾斜が１に等しいか又はこれより大きい場合「可存在
（possible）マーカ」カウンタがステップ510でインク
リメントされる。もしも傾斜が１より大きくない場合、
このカウンタはステップ512でデクリメントされる。も
しもS/N比が10dBに等しいか又はこれより大きい場合、
マイクロコンピュータ21はステップ511に進み、そこ
で、傾斜は再び試験される。もしもこの傾斜が0.85に等
しいか、又はこれより大きい場合、可存在マーカカウン
タはステップ510でインクリメントされる。もしもそう
でない場合、ステップ512でこのカウンタはデクリメン
トされ、そして、ステップ513へ進む。
テップ509に進み、そこで、傾斜が再び試験される。こ
の傾斜が１に等しいか又はこれより大きい場合「可存在
（possible）マーカ」カウンタがステップ510でインク
リメントされる。もしも傾斜が１より大きくない場合、
このカウンタはステップ512でデクリメントされる。も
しもS/N比が10dBに等しいか又はこれより大きい場合、
マイクロコンピュータ21はステップ511に進み、そこ
で、傾斜は再び試験される。もしもこの傾斜が0.85に等
しいか、又はこれより大きい場合、可存在マーカカウン
タはステップ510でインクリメントされる。もしもそう
でない場合、ステップ512でこのカウンタはデクリメン
トされ、そして、ステップ513へ進む。
ステップ513では、可存在マーカカンウタはチェック
され、そして、そのカウントが２の場合、マイクロコン
ピュータ21はステップ514に進み、そこで、適当な振幅
増加率を持つ少なくとも５個の連続するマーカ信号が受
信され、そして、このルーチンは信号が有効なマーカか
らきているという決定を持って終る。もしも可存在マー
カのカウントが２より少ない場合、マイクロコンピュー
タ21はステップ515に進み、ここでフレームポインタは
インクリメントされ、そして、ステップ516に進む。
され、そして、そのカウントが２の場合、マイクロコン
ピュータ21はステップ514に進み、そこで、適当な振幅
増加率を持つ少なくとも５個の連続するマーカ信号が受
信され、そして、このルーチンは信号が有効なマーカか
らきているという決定を持って終る。もしも可存在マー
カのカウントが２より少ない場合、マイクロコンピュー
タ21はステップ515に進み、ここでフレームポインタは
インクリメントされ、そして、ステップ516に進む。
ステップ516では、フレームポインタの新しい場所は
スタックポインタ（この場合は13）に比較される。もし
もフレームポインタがスタックにポインタより大きい場
合、比較すべき傾斜はもはや存在せず、ピーク値はスパ
イクであったと仮定され、そのルーチンは終り、そし
て、警報は発せられない。（ステップ517）。もしもフ
レームポインタがスタックポインタより小さい場合、処
理すべき情報は更に存在し、そして、新しい傾斜がステ
ップ504で計算される。
スタックポインタ（この場合は13）に比較される。もし
もフレームポインタがスタックにポインタより大きい場
合、比較すべき傾斜はもはや存在せず、ピーク値はスパ
イクであったと仮定され、そのルーチンは終り、そし
て、警報は発せられない。（ステップ517）。もしもフ
レームポインタがスタックポインタより小さい場合、処
理すべき情報は更に存在し、そして、新しい傾斜がステ
ップ504で計算される。
スパイク検出ルーチンが一度完了すると、スパイクが
存在していたという決定があれば、カウンタ21aと21bは
０にリセットされ、警報器は作動されず、方式１は調査
を続行する。もしもマーカが存在するという決定があれ
ば、マイクロコンピュータ21は警報の前に１つの最終試
験を行う。この試験では、マイクロコンピュータ21はマ
ルチプレクサのポートPFoから読取られた受信信号の基
本周波数成分をその記録値と比較し、そして、もしもこ
の基本周波数成分が所定の閾値以上に変化した場合、有
効なマーカが存在しないという決定がなされる。マイク
ロコンピュータ21は従って方式１に対して警報はせず、
カウンタ21a及び21bは０に復帰され、そして、調査は続
行する。もしも閾値以上でない場合、警報器は作動され
て呼び掛け区域13におけるマーカの存在を示す。
存在していたという決定があれば、カウンタ21aと21bは
０にリセットされ、警報器は作動されず、方式１は調査
を続行する。もしもマーカが存在するという決定があれ
ば、マイクロコンピュータ21は警報の前に１つの最終試
験を行う。この試験では、マイクロコンピュータ21はマ
ルチプレクサのポートPFoから読取られた受信信号の基
本周波数成分をその記録値と比較し、そして、もしもこ
の基本周波数成分が所定の閾値以上に変化した場合、有
効なマーカが存在しないという決定がなされる。マイク
ロコンピュータ21は従って方式１に対して警報はせず、
カウンタ21a及び21bは０に復帰され、そして、調査は続
行する。もしも閾値以上でない場合、警報器は作動され
て呼び掛け区域13におけるマーカの存在を示す。
上述のように、マイクロコンピュータ21はその初期化
動作時に周波数帯域FB1、FB2及びFB3内の雑音レベルの
判別を行い、そして、これらのレベルを用いて方式１用
の、そして、その決定ルーチンで使用される平均雑音レ
ベルを確立する。マイクロコンピュータ21は雑音更新フ
レームとして周期的にフレームを指定することによって
この雑音レベルを更新する。これらのフレーム期間に、
マイクロコンピュータ21は、方式１内の雑音レベルを示
す小チャネルから発生されたDCレベルを取り扱い、そし
て、これらのレベルを平均化して平均雑音値を得る。
動作時に周波数帯域FB1、FB2及びFB3内の雑音レベルの
判別を行い、そして、これらのレベルを用いて方式１用
の、そして、その決定ルーチンで使用される平均雑音レ
ベルを確立する。マイクロコンピュータ21は雑音更新フ
レームとして周期的にフレームを指定することによって
この雑音レベルを更新する。これらのフレーム期間に、
マイクロコンピュータ21は、方式１内の雑音レベルを示
す小チャネルから発生されたDCレベルを取り扱い、そし
て、これらのレベルを平均化して平均雑音値を得る。
所定数の雑音更新フレームが通された後にマイクロコ
ンピュータ21は記憶された平均雑音値を平均化する。こ
の平均化は、新しい周囲雑音レベルとしてマイクロコン
ピュータ21より取り扱われ、そして、続く決定ルーチン
で使用される。方式１は、従って、自体を動的に更新し
て方式１の能力をさもなければ損なう可能性のある変化
する周囲条件に適用させて信頼性あるマーカ検出を行
う。
ンピュータ21は記憶された平均雑音値を平均化する。こ
の平均化は、新しい周囲雑音レベルとしてマイクロコン
ピュータ21より取り扱われ、そして、続く決定ルーチン
で使用される。方式１は、従って、自体を動的に更新し
て方式１の能力をさもなければ損なう可能性のある変化
する周囲条件に適用させて信頼性あるマーカ検出を行
う。
第７図で、櫛型帯域フィルタ58のブロック線図が示し
てある。このフィルタは集積回路遅延線601、入出力ポ
ート602及び603、及びクロック駆動ポート604を有して
いる。遅延線603の出力ポートは、抵抗R1とR2よりなる
フィードバック通路605を介して入力ポート602にフィー
ドバックされる。
てある。このフィルタは集積回路遅延線601、入出力ポ
ート602及び603、及びクロック駆動ポート604を有して
いる。遅延線603の出力ポートは、抵抗R1とR2よりなる
フィードバック通路605を介して入力ポート602にフィー
ドバックされる。
クロック源606はクロック信号を遅延線601のクロック
駆動ポート604に送る。この遅延線601は一般的にはレチ
コン（Reticon）R5107集積回路とすることができる。こ
の場合、この遅延線は512個の遅延段又はモノリシック
コンデンサを有しており、そして、段から段へ２つのク
ロックサイクルをシフトさせる必要がある。
駆動ポート604に送る。この遅延線601は一般的にはレチ
コン（Reticon）R5107集積回路とすることができる。こ
の場合、この遅延線は512個の遅延段又はモノリシック
コンデンサを有しており、そして、段から段へ２つのク
ロックサイクルをシフトさせる必要がある。
本構成における櫛型帯域フィルタ58は、もしもクロッ
ク速度が遅延状態の数ｘ周波数Fox1つの段から次の段へ
シフトすることを要求されるクロックサイクルに等しい
値に設定される場合は、基本周波数Foの高調波を通過さ
せる。従って、２サイクルのシフトと本方式の基本周波
数Foを要求する512段の線の場合、1024Foのクロック速
度が要求される。この速度はレベル調節器76により第2A
〜2C図の櫛型帯域フィルタ58に加えられる信号である。
第７図のフィルタ構造では、このフィルタのＱは抵抗R1
を調節することにより調節される。
ク速度が遅延状態の数ｘ周波数Fox1つの段から次の段へ
シフトすることを要求されるクロックサイクルに等しい
値に設定される場合は、基本周波数Foの高調波を通過さ
せる。従って、２サイクルのシフトと本方式の基本周波
数Foを要求する512段の線の場合、1024Foのクロック速
度が要求される。この速度はレベル調節器76により第2A
〜2C図の櫛型帯域フィルタ58に加えられる信号である。
第７図のフィルタ構造では、このフィルタのＱは抵抗R1
を調節することにより調節される。
第８図は櫛型帯域フィルタ58の実際の回路構造を示
す。この場合、櫛型帯域回路は73Hzの整数倍を強調する
ために使用される。R220、R221及びU203Aは、櫛型帯域
回路を駆動するために使用される反転パッファ増幅器を
形成する。R222、R223、R224の並列接続は第７図のR1に
対応し、一方、R225はR2は対応する。この３つの並列抵
抗により回路のＱは、適当な抵抗を単にクリップ及び除
去することにより最適化することができる。大部分の装
置の場合、３つの部分すべてが回路に残る。
す。この場合、櫛型帯域回路は73Hzの整数倍を強調する
ために使用される。R220、R221及びU203Aは、櫛型帯域
回路を駆動するために使用される反転パッファ増幅器を
形成する。R222、R223、R224の並列接続は第７図のR1に
対応し、一方、R225はR2は対応する。この３つの並列抵
抗により回路のＱは、適当な抵抗を単にクリップ及び除
去することにより最適化することができる。大部分の装
置の場合、３つの部分すべてが回路に残る。
C208、R226及びU203Bにより信号は遅延線IC U201へ
供給することができる。C208はDC阻止要素として作用
し、U203Bは利得が１で高入力インピーダンス非反転バ
ッファとして作用する。高インピーダンスとかなり低い
容量の組み合せによりDC阻止の場合に位相遅れが小とな
る。R226は203Bのための接地点へ向かうDC通路を与え
る。
供給することができる。C208はDC阻止要素として作用
し、U203Bは利得が１で高入力インピーダンス非反転バ
ッファとして作用する。高インピーダンスとかなり低い
容量の組み合せによりDC阻止の場合に位相遅れが小とな
る。R226は203Bのための接地点へ向かうDC通路を与え
る。
上述のように、U201は遅延線ICである。この構成で使
用されるIC Reticon R5107である。このICは512個のモ
ノリシックコンデンサを含み、従って、74、752KHz（10
24x73Hz）の速度でクロック作動される。
用されるIC Reticon R5107である。このICは512個のモ
ノリシックコンデンサを含み、従って、74、752KHz（10
24x73Hz）の速度でクロック作動される。
残りの回路要素はU203Cである。Reticon R5107は出力
駆動能力が低いので、バッファがその出力点に使用され
なればならない。U203Cは非反転バッファとして構成さ
れており、そして、充分な駆動出力を提供することがで
き、R225が大きすぎる負荷ではないようにしている。
駆動能力が低いので、バッファがその出力点に使用され
なればならない。U203Cは非反転バッファとして構成さ
れており、そして、充分な駆動出力を提供することがで
き、R225が大きすぎる負荷ではないようにしている。
上記の方式１の説明は、チャネルＢは、信号が後段の
チャネルに続く前に受信信号から電力線周波数成分を除
去するノッチフィルタを備えているということを指摘し
た。電力線の周波数雑音成分が強い環境下では、本方式
は更に電力線周波数ばかりでなく、そのすべての高調波
を抑圧するようにすることができる。特に、第２図に破
線で示したように、電力線周波数及び電力線周波数の高
調波に拒絶帯域を有する櫛型ノッチフィルタ58Aは、電
力線周波数の高調波を除くために、櫛型帯域フィルタ58
に先行する受信機のチャネルへ切り換えてもよい。
チャネルに続く前に受信信号から電力線周波数成分を除
去するノッチフィルタを備えているということを指摘し
た。電力線の周波数雑音成分が強い環境下では、本方式
は更に電力線周波数ばかりでなく、そのすべての高調波
を抑圧するようにすることができる。特に、第２図に破
線で示したように、電力線周波数及び電力線周波数の高
調波に拒絶帯域を有する櫛型ノッチフィルタ58Aは、電
力線周波数の高調波を除くために、櫛型帯域フィルタ58
に先行する受信機のチャネルへ切り換えてもよい。
上述のように、櫛型ノッチフィルタ58Aの使用は、電
力線への干渉がかなりの大きさのものとなる環境下では
特に魅力的なものである。この大きさがかなりのもので
ない場合は、櫛型ノッチフィルタ58Aはチャネルの外へ
切り換えて本方式への雑音の付加の可能性を回避するこ
とができる。
力線への干渉がかなりの大きさのものとなる環境下では
特に魅力的なものである。この大きさがかなりのもので
ない場合は、櫛型ノッチフィルタ58Aはチャネルの外へ
切り換えて本方式への雑音の付加の可能性を回避するこ
とができる。
第９図は本発明による櫛型ノッチフィルタを示す。こ
の櫛型ノッチフィルタ701は櫛型帯域フィルタ702を有
し、この櫛型帯域フィルタ702はデジタル遅延線703を有
している。信号はデジタル遅延線703の出力ポート703b
から逆にバッファ707、抵抗R2、コンデンサC1及び抵抗R
3を介してその入力ポート703aへ戻される。この入力信
号は反転バッファ708、抵抗R1、コンデンサC1及び抵抗R
3を介して入力ポート703aへ結合される。
の櫛型ノッチフィルタ701は櫛型帯域フィルタ702を有
し、この櫛型帯域フィルタ702はデジタル遅延線703を有
している。信号はデジタル遅延線703の出力ポート703b
から逆にバッファ707、抵抗R2、コンデンサC1及び抵抗R
3を介してその入力ポート703aへ戻される。この入力信
号は反転バッファ708、抵抗R1、コンデンサC1及び抵抗R
3を介して入力ポート703aへ結合される。
入力信号と入力ポート703aへの入力は加算回路704に
結合されている。この後者への入力は反転バッファ708
の存在のために位相がずらされているので、入力におけ
る電力線周波数及びその高調波は入力から減算され、そ
して有効に除去される。従って櫛型ノッチ特性が得られ
る。
結合されている。この後者への入力は反転バッファ708
の存在のために位相がずらされているので、入力におけ
る電力線周波数及びその高調波は入力から減算され、そ
して有効に除去される。従って櫛型ノッチ特性が得られ
る。
遅延線703用のクロック信号は電力線基準周波数から
得られる。この電力線基準周波数は自乗回路707、及
び、電力線周波x2n（ｎは遅延線の段数である）で動作
する位相ロックループ708を通される。分周器611は位相
ロックループの出力の2n分割を行ってこの位相ロックル
ープに適当な基準を与える。
得られる。この電力線基準周波数は自乗回路707、及
び、電力線周波x2n（ｎは遅延線の段数である）で動作
する位相ロックループ708を通される。分周器611は位相
ロックループの出力の2n分割を行ってこの位相ロックル
ープに適当な基準を与える。
第9A図は方式１用の櫛型ノッチフィルタ601の実際の
回路の実施例を示す。信号自乗回路はR25〜29、C27及び
U8Aから作られている。R25とR27は分圧器として機能し
て入力電力線の正弦波振幅がU8Aの安全入力レベルを越
えないようにする。R25はR27とともに入力信号に対し低
減フィルタとして作用する。R28とR29は利得設定抵抗と
して作用し、これらの抵抗により回路出力が矩形パルス
列となることが保証される。この高利得によりこの矩形
パルス列はその正負レベル間を迅速に移動させられる。
R26は回路に対してヒステレシスを提供し、これは又こ
の過度時間を短縮するように作用する。これが必要なの
は、続く位相ロックループ回路が短い過渡時間を必要と
するときである。
回路の実施例を示す。信号自乗回路はR25〜29、C27及び
U8Aから作られている。R25とR27は分圧器として機能し
て入力電力線の正弦波振幅がU8Aの安全入力レベルを越
えないようにする。R25はR27とともに入力信号に対し低
減フィルタとして作用する。R28とR29は利得設定抵抗と
して作用し、これらの抵抗により回路出力が矩形パルス
列となることが保証される。この高利得によりこの矩形
パルス列はその正負レベル間を迅速に移動させられる。
R26は回路に対してヒステレシスを提供し、これは又こ
の過度時間を短縮するように作用する。これが必要なの
は、続く位相ロックループ回路が短い過渡時間を必要と
するときである。
位相ロックループはU2、U3、C17、C18、R22及びR33か
ら作られている。この位相ロックループは周波数はマル
チプレクサとして使用されて必要なクロック信号を遅延
線IC U1へ供給する。位相ロックループの電圧制御発振
器（VCO）は電力線周波数の2048倍の周波数で動作す
る。2048分割器はこの位相ロックループ内に存在してい
るので、VCOは電力線信号に位相固定することができ
る。
ら作られている。この位相ロックループは周波数はマル
チプレクサとして使用されて必要なクロック信号を遅延
線IC U1へ供給する。位相ロックループの電圧制御発振
器（VCO）は電力線周波数の2048倍の周波数で動作す
る。2048分割器はこの位相ロックループ内に存在してい
るので、VCOは電力線信号に位相固定することができ
る。
シールドスパイクはその櫛型ノッチフィルタの出力へ
雑音を加える望ましくない信号であるので、U5とU6はSS
B1と64FOから消去部制御信号を発生する。この信号は電
子スイッチU4Cを動作させてシールドスパイクがU7aを通
過しないようにする。消去部として作用する他に、U7A
は櫛型ノッチ回路の櫛型帯域部分の入力点における反転
パッファとしても機能する。
雑音を加える望ましくない信号であるので、U5とU6はSS
B1と64FOから消去部制御信号を発生する。この信号は電
子スイッチU4Cを動作させてシールドスパイクがU7aを通
過しないようにする。消去部として作用する他に、U7A
は櫛型ノッチ回路の櫛型帯域部分の入力点における反転
パッファとしても機能する。
櫛型帯域部分はU1、U7B、U7C、U7D、R3、R4、R7〜R1
0、R21及びC13で構成されている。回路のこの部分の動
作は櫛型帯域フィルタについて前に説明したものと同一
であるが、遅延線ICはReticon R5108であり、クロック
周波数はフィルタの基本周波数の2048倍であるという点
が異なる。
0、R21及びC13で構成されている。回路のこの部分の動
作は櫛型帯域フィルタについて前に説明したものと同一
であるが、遅延線ICはReticon R5108であり、クロック
周波数はフィルタの基本周波数の2048倍であるという点
が異なる。
加算回路はR5、R6及びU8Bから作られている。R5とR6
は櫛型ノッチ信号と入力信号が加算される割合を設定す
る。これらの信号は、櫛型ノッチ信号についてなされた
消去のために等しい割合では加算されない。これらの信
号は減算されるが、それはU7Aによって櫛型ノッチ信号
が反転されるからである。
は櫛型ノッチ信号と入力信号が加算される割合を設定す
る。これらの信号は、櫛型ノッチ信号についてなされた
消去のために等しい割合では加算されない。これらの信
号は減算されるが、それはU7Aによって櫛型ノッチ信号
が反転されるからである。
加算回路の後には、低域フィルタが使用されてU1によ
り発生される切り換え雑音を抑圧する。このフィルタの
カットオフ周波数は8KHzであるので、問題のマーカ高調
波のすべては通される。このフィルタの後には、増幅器
が使用されても、もしもこのフィルタが使用されない場
合に残りの信号レベルが持つと考えられる同一振幅にこ
の残りの信号レベルを設定する。
り発生される切り換え雑音を抑圧する。このフィルタの
カットオフ周波数は8KHzであるので、問題のマーカ高調
波のすべては通される。このフィルタの後には、増幅器
が使用されても、もしもこのフィルタが使用されない場
合に残りの信号レベルが持つと考えられる同一振幅にこ
の残りの信号レベルを設定する。
本発明の別の態様によれば、方式１の送受信アンテナ
アレイは呼び掛け区域13において磁界で発見される普通
のナル（null）を減少するように設計されている。
アレイは呼び掛け区域13において磁界で発見される普通
のナル（null）を減少するように設計されている。
第10図はこのように構成された受信アンテナアレイ90
を示す。たのアンテナアレイは入子関係にある第１と第
２の上ループ91と92、及び、同様に入子関係にある第１
と第２の下ループ93と94を有している。この入子方法
は、上ループ92の中心C2が上ループ91の中心C1からず
れ、そして、下ループ94の中心C4が下ループ93のC3から
ずれるようにされる。上ループ91は下ループ93に対して
数字の８字型の関係に配列され、そして、上ループ92は
下ループ94に対して数字の８の字型に配列されている。
を示す。たのアンテナアレイは入子関係にある第１と第
２の上ループ91と92、及び、同様に入子関係にある第１
と第２の下ループ93と94を有している。この入子方法
は、上ループ92の中心C2が上ループ91の中心C1からず
れ、そして、下ループ94の中心C4が下ループ93のC3から
ずれるようにされる。上ループ91は下ループ93に対して
数字の８字型の関係に配列され、そして、上ループ92は
下ループ94に対して数字の８の字型に配列されている。
共平面ループ91〜94はすべて矢印で示したように時計
方向に巻かれていて、すべて電気的に直列に接続されて
いる。更に、これらのループは、上ループ91と92が第１
の同相となり、下ループ93と94が第２の同相となり、第
１と第２の位相は互いに逆にであるようにされている。
方向に巻かれていて、すべて電気的に直列に接続されて
いる。更に、これらのループは、上ループ91と92が第１
の同相となり、下ループ93と94が第２の同相となり、第
１と第２の位相は互いに逆にであるようにされている。
アンテナアレイ90の好適な形では、数字の８の字形状
の境界領域におけるループ部分、即ち、91A、92A、93A
及び94Aは水平線の軸心に対して傾斜している。この傾
斜角度の一般的な値は20゜である。この図示の好適な場
合には、外ループ91と93も又互いの鏡像であり、内ルー
プ92と94も同様である。
の境界領域におけるループ部分、即ち、91A、92A、93A
及び94Aは水平線の軸心に対して傾斜している。この傾
斜角度の一般的な値は20゜である。この図示の好適な場
合には、外ループ91と93も又互いの鏡像であり、内ルー
プ92と94も同様である。
第12図は８の字型の形状を持つ受信機アンテナアレイ
のナル帯域を絵画的にＩで示す。理解されるように、こ
のアンテナは３つの別々の帯域11−１、11−２及び11−
３内においてこのアンテナアレイの垂直軸心に沿うナル
を示す。第12図も本発明の改良になるアンテナアレイ91
のナル帯域をIIに示す。
のナル帯域を絵画的にＩで示す。理解されるように、こ
のアンテナは３つの別々の帯域11−１、11−２及び11−
３内においてこのアンテナアレイの垂直軸心に沿うナル
を示す。第12図も本発明の改良になるアンテナアレイ91
のナル帯域をIIに示す。
理解されるように、ナル領域は唯一の領域11に減少さ
れ、この領域は水平線に対して傾斜している。しかしな
がら、このナル領域の傾斜のために、このナル領域は今
や、ｘ軸に沿って垂直方向に向いてマーカと好都合に結
合され、その効果はかなり減少される。
れ、この領域は水平線に対して傾斜している。しかしな
がら、このナル領域の傾斜のために、このナル領域は今
や、ｘ軸に沿って垂直方向に向いてマーカと好都合に結
合され、その効果はかなり減少される。
第11図は第10図の受信機アンテナと使用されるに特に
適した方式１用の改良になる送信機アンテナアレイ201
を示す。たのアンテナアレイ201は第１の単一ループ202
を有し、このループ内に第２の共平面ループ203が入子
式になっている。第２のループ203の主軸は第１の単一
ループ202の主軸（ｙ軸）に対して回転されている。こ
の場合、これらのループは両方共時計方向に巻かれて同
一位相になっている。
適した方式１用の改良になる送信機アンテナアレイ201
を示す。たのアンテナアレイ201は第１の単一ループ202
を有し、このループ内に第２の共平面ループ203が入子
式になっている。第２のループ203の主軸は第１の単一
ループ202の主軸（ｙ軸）に対して回転されている。こ
の場合、これらのループは両方共時計方向に巻かれて同
一位相になっている。
送信機アンテナアレイ201の内ループ203の存在によ
り、第１の単一ループ202のｘ軸に沿ってｙ軸方向に磁
界が生じるが、これは内ループ203が存在しない場合に
はそうならない。これについては、上述のように、第10
図の受信機アンテナは今や水平即ちｘ軸に沿う磁界と結
合することができて本発明の方式１のアンテナは水平方
向に沿って呼び掛け区域13に通るマーカの検出を可能に
する。
り、第１の単一ループ202のｘ軸に沿ってｙ軸方向に磁
界が生じるが、これは内ループ203が存在しない場合に
はそうならない。これについては、上述のように、第10
図の受信機アンテナは今や水平即ちｘ軸に沿う磁界と結
合することができて本発明の方式１のアンテナは水平方
向に沿って呼び掛け区域13に通るマーカの検出を可能に
する。
方式１の更に別の態様においては、独特の構造の台部
が理想されて方式１の送信機及びアンテナアレイを収容
する。第13図はこの台部の構造を示し、そして、第14図
はこの台部の断面を示す。
が理想されて方式１の送信機及びアンテナアレイを収容
する。第13図はこの台部の構造を示し、そして、第14図
はこの台部の断面を示す。
図示のように、台部301は対面し合う壁又は殻302と30
3を有し、これらの殻はプラスチックで作るのが好まし
く、そして、接合されて、コイル304と305により示され
か送信機及び受信機アンテナアレイを収容するためのは
まぐりの貝がらのような空洞部を形成している。これら
のアンテナアレイはこの空洞部の側端に配置された硬化
棒306どうしの間に取り付けられている。
3を有し、これらの殻はプラスチックで作るのが好まし
く、そして、接合されて、コイル304と305により示され
か送信機及び受信機アンテナアレイを収容するためのは
まぐりの貝がらのような空洞部を形成している。これら
のアンテナアレイはこの空洞部の側端に配置された硬化
棒306どうしの間に取り付けられている。
ウレタンのような硬質高密度の発泡体307がこの空洞
部の空き空間を充填してコイル304と305を包囲してい
る。高密度硬質の発泡体307はこれらのアンテナコイル
を不動にしてかなりの強度と固さを完成された台部に与
えている。
部の空き空間を充填してコイル304と305を包囲してい
る。高密度硬質の発泡体307はこれらのアンテナコイル
を不動にしてかなりの強度と固さを完成された台部に与
えている。
殻302と303の縁は、押出し縁部細片即ちバンパ309を
受けるようにされた鈎部308内に形成されている。支持
台311が更に備えられて台部を床に固定している。
受けるようにされた鈎部308内に形成されている。支持
台311が更に備えられて台部を床に固定している。
これらの台部は殻302の１つにアレイコイル304と305
を含む内部要素をます取り付けることによって形成され
る。これらの要素は次に高温溶融物（hot melt）のよう
な接着剤で適所に固定される。両方の殻302と303は次
に、所望濃度の（ポリオレソシアネート（polyolesocya
nate）を基材とする発泡材料の種々の組み合せからなる
ポリウレタンのような）化学反応性の発泡材の所定量で
充填される。これらの殻は次に閉じられて短期間の硬化
（５ないし10分）の間プラテンプレス内へ置かれ、これ
により硬質でコンパクトな構造を得る。この台部の残り
の部分は次にこの台部を完成するように加えられる。
を含む内部要素をます取り付けることによって形成され
る。これらの要素は次に高温溶融物（hot melt）のよう
な接着剤で適所に固定される。両方の殻302と303は次
に、所望濃度の（ポリオレソシアネート（polyolesocya
nate）を基材とする発泡材料の種々の組み合せからなる
ポリウレタンのような）化学反応性の発泡材の所定量で
充填される。これらの殻は次に閉じられて短期間の硬化
（５ないし10分）の間プラテンプレス内へ置かれ、これ
により硬質でコンパクトな構造を得る。この台部の残り
の部分は次にこの台部を完成するように加えられる。
すべての場合において、上記の構成は本発明の用途を
示す多くの可能な特定実施例を単に例示するものであ
る。数多くの種々の他の構成も本発明の意図及び範囲か
ら逸脱せずに本発明の原理に従って容易に想到すること
ができる。従って、例えば、方式２は、第２図に示した
ような受信機の構成要素から診断情報を集めるための別
のマルチプレクサ78を備えることもできる。この診断情
報は受信機の構成要素の場合の問題を診断するためにマ
イクロコンピュータ21により読むことができる。
示す多くの可能な特定実施例を単に例示するものであ
る。数多くの種々の他の構成も本発明の意図及び範囲か
ら逸脱せずに本発明の原理に従って容易に想到すること
ができる。従って、例えば、方式２は、第２図に示した
ような受信機の構成要素から診断情報を集めるための別
のマルチプレクサ78を備えることもできる。この診断情
報は受信機の構成要素の場合の問題を診断するためにマ
イクロコンピュータ21により読むことができる。
第１図は本発明の原理による磁気電子調査方式の簡易化
されたブロック線図であり、 第2A〜2C図は第１図の方式のブロック線図を更に詳細に
示し、 第３図は第2A〜2C図の方式における種々の信号に関する
波形図を示し、 第４図は第2A〜2C図の方式に関する種々の方式パラメー
タ及びこれらのパラメータの代表的な値を示し、 第5A図と第5B図は時間領域及び周波数領域の信号解析に
関する第2A〜2C図の方式のマイクロコンピュータのルー
チンを示し、 第６図は「スパイク」検出信号解析のための第2A〜2C図
の方式のマイクロコンピュータのルーチンを示し、 第７図と第８図は第2A〜2C図の方式の検出部の櫛型帯域
フィルタを示し、 第９図と第9A図及び第9B図は第2A〜2C図の方式の検出部
の櫛型ノッチフィルタを示し、 第10図と第11図は第2A〜2C図の方式で使用可能なそれぞ
れの受信機及び送信機のアンテナアレイを示し、 第12図は代表的なアンテナアレイと第10図のアンテナア
レイ用のナル領域を示し、 第13図は第10図と第11図のアンテナアレイを収容するに
使用可能な台部装置を示し、 そして、 第15図は第2A〜2C図の方式のマイクロコンピュータのカ
ウンタ及びピーク振幅スタックを示す。 （主要部分の符号の説明） 受信機アンテナアレイ……90、 上ループ……91、92、 下ループ……93、94、 上ループ91、92の中心……C1、C2、 下ループ93−94の中心……C3、C4、 送信機アンテナアレイ……201、 第１の単一ループ……202、 第２の共平面……203、 帯域……11−１、11−２、11−３、 台部……301、 殻……302、303、 コイル……304、305、 硬化棒……306、 発泡体……307、 鈎部……308、 バンパ……309。
されたブロック線図であり、 第2A〜2C図は第１図の方式のブロック線図を更に詳細に
示し、 第３図は第2A〜2C図の方式における種々の信号に関する
波形図を示し、 第４図は第2A〜2C図の方式に関する種々の方式パラメー
タ及びこれらのパラメータの代表的な値を示し、 第5A図と第5B図は時間領域及び周波数領域の信号解析に
関する第2A〜2C図の方式のマイクロコンピュータのルー
チンを示し、 第６図は「スパイク」検出信号解析のための第2A〜2C図
の方式のマイクロコンピュータのルーチンを示し、 第７図と第８図は第2A〜2C図の方式の検出部の櫛型帯域
フィルタを示し、 第９図と第9A図及び第9B図は第2A〜2C図の方式の検出部
の櫛型ノッチフィルタを示し、 第10図と第11図は第2A〜2C図の方式で使用可能なそれぞ
れの受信機及び送信機のアンテナアレイを示し、 第12図は代表的なアンテナアレイと第10図のアンテナア
レイ用のナル領域を示し、 第13図は第10図と第11図のアンテナアレイを収容するに
使用可能な台部装置を示し、 そして、 第15図は第2A〜2C図の方式のマイクロコンピュータのカ
ウンタ及びピーク振幅スタックを示す。 （主要部分の符号の説明） 受信機アンテナアレイ……90、 上ループ……91、92、 下ループ……93、94、 上ループ91、92の中心……C1、C2、 下ループ93−94の中心……C3、C4、 送信機アンテナアレイ……201、 第１の単一ループ……202、 第２の共平面……203、 帯域……11−１、11−２、11−３、 台部……301、 殻……302、303、 コイル……304、305、 硬化棒……306、 発泡体……307、 鈎部……308、 バンパ……309。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブレント エフ．バルク アメリカ合衆国．33308 フロリダ，フ オート ローダーデイル，ノースウエス ト フオーテイサードストリート 1821 (72)発明者 ジエフリイ テイー．オークス アメリカ合衆国．33441 フロリダ，デ イアフイールド ビーチ，ノースイース トシツクスス ストリート 1927 (72)発明者 リチヤード エル．コープランド アメリカ合衆国．33433 フロリダ，ボ カラトン，ラミタ トレイル 20777 (72)発明者 フバート エー．パターソン アメリカ合衆国．33431 フロリダ，ボ カラトン．ノースウエスト トウエンテ イフオースウエイ 3663 (72)発明者 マート マーテインソン アメリカ合衆国．33442 フロリダ，デ イアフイールド ビーチ，サウスウエス ト フオーテイーンス コート 2908 (56)参考文献 特開 昭61−153799（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−29026（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−102605（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−29301（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−77695（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−54440（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭61−48757（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭60−37675（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G08B 13/24 G01S 13/74
Claims (40)
- 【請求項１】呼び掛け区域において磁気マーカを含む物
品の存在を検出する調査方式において、前記呼び掛け区
域において所定周波数の磁界を確立するための送信手
段；前記呼び掛け区域における磁界に対する摂動を検出
すると共にこの摂動を示す信号を発生する受信手段であ
って、前記信号の複数の周波数帯域の各々におけるエネ
ルギーレベルを示す信号内容を発生する手段を備えた受
信手段；及び前記信号内容に応答して、物品が前記呼び
掛け区域に存在するかどうかを評価する場合に使用され
る前記信号内容により示されるエネルギーレベルどうし
を比較する評価手段を備えており、前記周波数帯域は、
各々、所定周波数の複数の高周波を囲むに充分な幅であ
ることを特徴とする調査方式。 - 【請求項２】前記複数の周波数帯域は少なくとも３つで
あることを特徴とする請求項１記載の調査方式。 - 【請求項３】前記信号内容は前記周波数帯域におけるエ
ネルギーを示す信号レベルを前記複数の周波数帯域の各
々ごとに有し、前記評価手段は、その評価をするときに
前記信号レベルどうしを比較することを特徴とする請求
項２記載の調査方式。 - 【請求項４】もしも信号レベルが、低い周波数帯域の信
号レベルからより高い周波数帯域の信号レベルに進む場
合に、同一のままであるか又は増加する場合、前記評価
手段は前記呼び掛け区域における物品を示すような前記
信号レベルの比較を処理することを特徴とする請求項３
記載の調査方式。 - 【請求項５】前記発生手段は前記周波数帯域の各々ごと
に小チャネル手段を有し、この各小チャネル手段はこの
小チャネル手段に関連する周波数帯域を含む帯域フィル
タ、この帯域フィルタに続く整流手段及びこの整流手段
に続く積分手段を有していることを特徴とする請求項４
記載の調査方式。 - 【請求項６】各前記磁気マーカは前記呼び掛け区域にお
ける前記磁界の低閾値において前記所定周波数の高調波
を発生する種類のものであることを特徴とする請求項１
記載の調査方式。 - 【請求項７】各前記磁気マーカは大きなバルクハウゼン
不連続を示すヒステレシス特性を有する保持応力を備え
た材料よりなることを特徴とする請求項６記載の調査方
式。 - 【請求項８】前記送信手段はアンテナ及びこのアンテナ
を駆動する前記所定周波数の電流を発生する駆動手段を
有し、本方式は更に前記磁界を前記呼び掛け区域に対し
承認する磁気シールド手段を有し、この磁気シールド手
段により前記駆動電流のピークにおいて前記磁界に摂動
が発生され、各前記磁気マーカは前記駆動電流の零クロ
ス点近くにおいて前記磁界に摂動を発生し、そして、本
方式は更に前記駆動電流のピーク近くにおいて前記信号
を消去する手段を設けていることを特徴とする請求項７
記載の調査方式。 - 【請求項９】呼び掛け区域において磁気マーカを含む物
品の存在を検出する調査方式において、前記呼び掛け区
域において所定周波数の磁界をその所定の周波数の連続
したサイクルに渡る調査の間に確立するための送信手
段；前記呼び掛け区域における磁界に対する摂動を検出
すると共にこの摂動を示す信号を発生する受信手段であ
って、複数の時間フレームの各々にわたり取った前記信
号のサンプルから成る信号内容を発生する手段を備えた
受信手段；及び前記信号内容に応答して前記区域におい
て物品の存在を評価する手段を有し、 前記時間フレームの各々は、前記周波数の半サイクルの
時間幅に等しく、前記評価手段は、特定の時間フレーム
の間に、前記特定の時間フレームに関連する前記信号の
１つ以上のサンプルと、他の時間フレームに関連する前
記信号の１個以上のサンプルとを比較することを特徴と
する調査方式。 - 【請求項１０】前記他の時間フレームは前記特定の時間
フレームより前の２つの時間フレームであることを特徴
とする請求項９記載の調査方式。 - 【請求項１１】前記評価手段は前記特定の時間フレーム
におけるピークサンプルの位置と前記他の時間フレーム
におけるピークサンプルの位置とを比較することを特徴
とする請求項９記載の調査方式。 - 【請求項１２】特定の時間フレームを評価する場合にお
ける前記評価手段は所定の閾値と前記信号の１個以上の
サンプルを比較することを特徴とする請求項９記載の調
査方式。 - 【請求項１３】前記所定の閾値は本方式における周囲雑
音レベルを示すことを特徴とする請求項12記載の調査方
式。 - 【請求項１４】前記評価は所定数の前記サンプルが前記
所定閾値を越えるかどうかであることを特徴とする請求
項13記載の調査方式。 - 【請求項１５】前記評価手段は特定の時間フレームの間
に第１の時間フレームの前記信号の１個以上のサンプル
と１個以上の他の時間フレームの前記信号の１個以上の
サンプルとを比較することを特徴とする請求項９記載の
調査方式。 - 【請求項１６】比較されるサンプルは各時間フレームの
ピークサンプルであり、前記第１の時間フレームは最高
のピークサンプルを持つ時間フレームであり、前記第１
の時間フレームが奇数番号の時間フレームの場合、前記
１個以上の他の時間フレームは奇数番号の時間フレーム
であり、そして、前記第１の時間フレームが偶数番号の
場合、偶数番号の時間フレームであることを特徴とする
請求項15記載の調査方式。 - 【請求項１７】前記比較はピーク値の比をとることより
なることを特徴とする請求項16記載の調査方式。 - 【請求項１８】呼び掛け区域において磁気マーカを含む
物品の存在を検出する調査方式において、前記呼び掛け
区域において所定周波数の磁界を確立するための送信手
段；前記呼び掛け区域における磁界に対する摂動を検出
すると共にこの摂動を示す信号を発生する受信手段であ
って、前記信号のサンプルを示す信号内容を発生する手
段と、前記信号の複数の周波数帯域の各々におけるエネ
ルギーレベルを示す更なる信号内容を発生する手段とを
備えた受信手段；及び前記信号内容と更なる信号内容と
に応答して前記呼び掛け区域においてマーカの存在を評
価する評価手段を有することを特徴とする調査方式。 - 【請求項１９】評価をする場合に使用される前記評価手
段は第１の所定の決定基準に従って前記信号内容を処理
し、そして、第２の所定の決定基準に従って前記更なる
信号内容を処理することを特徴とする請求項18記載の調
査方式。 - 【請求項２０】前記評価手段は、この評価手段が前記信
号内容を処理するたびに前記更なる信号内容を処理する
ことを特徴とする請求項19記載の調査方式。 - 【請求項２１】前記評価は複数の時間フレームの各々に
わたり発生し、各時間フレームは前記所定周波数の半サ
イクルの幅に等しいことを特徴とする請求項20記載の調
査方式。 - 【請求項２２】前記信号内容と更なる信号内容の処理は
各時間フレームで生じ、そして、前記評価手段は前記信
号内容と更なる信号内容の処理に従って更新される第１
と第２のカウンタをそれぞれ有することを特徴とする請
求項21記載の調査方式。 - 【請求項２３】前記第１と第２のカウンタが第１と第２
の所定値に達したとき前記評価手段は警報を作動させる
ことを特徴とする請求項22記載の調査方式。 - 【請求項２４】前記受信手段は前記所定周波数における
前記信号の成分を抽出する手段を有し、そして、前記評
価手段は所定値と前記信号の成分を比較し、そして、前
記所定値が前記成分より小さい場合に前記警報を禁止す
ることを特徴とする請求項23記載の調査方式。 - 【請求項２５】前記評価手段はマイクロコンピュータを
有することを特徴とする請求項19記載の調査方式。 - 【請求項２６】呼び掛け区域において磁気マーカを含む
物品の存在を検出する調査方式において、前記呼び掛け
区域において所定周波数の磁界を確立するための送信手
段；前記呼び掛け区域における磁界に対する摂動を検出
すると共にこの摂動を示す第１の信号を発生する受信手
段、及び前記受信手段に応答し前記呼び掛け区域に物品
が存在するか否かを評価する手段を有し、この評価手段
はマイクロコンピュータを有し、このマイクロコンピュ
ータは前記評価をするための所定の決定ルーチンを有
し、前記所定の決定ルーチンは時間領域と周波数領域の
解析を含むことを特徴とする調査方式。 - 【請求項２７】前記マイクロコンピュータと通信して本
方式のための動作パラメータを記憶する非発揮性メモリ
を更に有することを特徴とする請求項26記載の調査方
式。 - 【請求項２８】一定の面に配列された第１と第２のルー
プを有し、第２のループは、第１のループと入子関係に
なるように、全体が第１のループの内側に置かれ、第１
のループは、第１の部分と、この第１の部分の両端から
延びた第２と第３の部分を有し、第２のループは、第１
の部分と、この第１の部分の両端から延びた第２と第３
の部分を有し、第２のループの第２と第３の部分は、そ
れぞれ、第１のループの第２と第３の部分に面し、第１
のループの第１の部分と第２のループの第１の部分との
間隔は、第１のループの第２の部分と第２のループの第
２の部分との間隔、第１のループの第３の部分と第２の
ループの第３の部分との間隔より、それぞれ大きくなる
ように設け、 一定の面に配列された第３と第４のループを更に有し、
第４のループは、第３のループと入子関係になるよう
に、全体が第３のループの内側に置かれ、第３のループ
は、第１の部分と、この第１の部分の両端から延びた第
２と第３の部分を有し、第４のループは、第１の部分と
この第１の部分の両端から延びた第２と第３の部分を有
し、第４のループの第２と第３の部分は、それぞれ、第
３のループの第２と第３の部分に面し、第３のループの
第１の部分と第４のループの第１の部分との間隔は、第
３のループの第２の部分と第４のループの第２の部分と
の間隔、第３のループの第３の部分と第４のループの第
３の部分との間隔より、それぞれ大きくなるように設
け、 第１と第２のループは、第１のループの第１の部分と第
３のループの第１の部分が配列の対向する両端になるよ
うに、第３と第４のループに隣接して配列され、第１な
いし第４のループは、第１と第２のループが同一の第１
の位相を有し、第３と第４のループが第１の位相とは逆
の同一の第２の位相を有するように電気的に接続され、
第１と第２のループと第３と第４のループは、前記入子
関係と位相関係との結合で、アンテナアレイが前記一定
の面における一定の方向に沿って実質的な単一のナル区
域を示すように、相対的なサイズ及び配列を有する、物
品調査方式で使用されるアンテナアレイ。 - 【請求項２９】前記第１ないし第４のループは、電気的
に直列接続されていることを特徴とする請求項28記載の
アンテナアレイ。 - 【請求項３０】前記第１ないし第４のループは同一方向
に巻かれていることを特徴とする請求項28記載のアンテ
ナアレイ。 - 【請求項３１】前記第１ないし第４のループの各々は、
それぞれのループの第２と第３の部分の両端を結合する
第４の部分を有し、第１ないし第４のループの第４の部
分は、互いに隣接して配列され、かつ前記一定の面にお
ける別の一定の方向に対し或る角度傾斜していることを
特徴とする請求項28記載のアンテナアレイ。 - 【請求項３２】前記第１ないし第４のループの第４の部
分がそれぞれ傾斜する角度は同一であることを特徴とす
る請求項31記載のアンテナアレイ。 - 【請求項３３】前記第１のループの中心は前記第２のル
ープの中心からずれており、前記第３のループの中心は
前記第４のループの中心からずれていることを特徴とす
る請求項28記載のアンテナアレイ。 - 【請求項３４】前記第１と第２のループは、前記第３と
第４のループの鏡像であることを特徴とする請求項28記
載のアンテナアレイ。 - 【請求項３５】一定の面に置かれ、その一定の面におけ
る第１の方向に沿って最大の直径を有する第１のループ
と、前記一定の面に置かれ、その一定の面における第２
の方向に沿って最大の直径を有する第２のループとを有
し、第２のループは、第１のループと入子関係となるよ
うに第１のループと同心でかつ全体が第１のループの内
側になるよう設け、 第２のループは、前記第２の方向における最大の直径が
前記第１の方向における第１のループの最大の直径に対
して回転されていることを特徴とするアンテナアレイ。 - 【請求項３６】前記ループは共平面であることを特徴と
する請求項35記載のアンテナアレイ。 - 【請求項３７】前記第１のループの第１の方向と第２の
ループの第２の方向との間の角度は略45゜であることを
特徴とする請求項35記載のアンテナアレイ。 - 【請求項３８】前記マイクロコンピュータは周囲の雑音
レベルに関する情報を記憶し、この情報は本方式の動作
中に更新されることを特徴とする請求項25記載の調査方
式。 - 【請求項３９】前記マイクロコンピュータは診断のため
に前記受信手段を監視することを特徴とする請求項25記
載の調査方式。 - 【請求項４０】前記マイクロコンピュータは前記呼び掛
け区域においてマーカの存在を示す警報を発生すること
を特徴とする請求項25記載の調査方式。
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